Netzwerkkodierungstheorie
Sommersemester 2025
| Umfang: | 3 SWS (2/1/0) |
|---|---|
| Dozentin: | Dr. Anne Wolf |
| Lehrsprache: | deutsch |
| Abschluss: | schriftliche Prüfung über 120 Minuten |
| Einordnung: |
Bestandteil des Wahlpflichtmoduls Netzwerkkodierung in Theorie und Praxis (ET-12 10 21)
|
| OPAL-Webseite: | https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/23062872118 |
Aktuelles
- [28.04.2025] Veränderung der Lehrveranstaltungstermine
Ab Montag, dem 28.04.2025, gelten veränderte Termine für Vorlesung und Übung − aktuelle Planung siehe Termine. - [11.03.2025] Durchführung im Sommersemester 2025
Die Lehrveranstaltung Netzwerkkodierungstheorie wird im Sommersemester 2025 als Präsenz-Lehrveranstaltung durchgeführt. Die Lehrveranstaltung umfasst 2 SWS Vorlesung und 1 SWS Übung. Die Vorlesungen und Übungen werden im Sommersemester 2025 jedoch terminlich verdichtet (üblicherweise 2 Vorlesungen und 1 Übung pro Woche) im ersten Teil des Semesters durchgeführt − aktuelle Planung siehe Termine. - [11.03.2025] Einschreibung über OPAL
Für die Teilnahme an der Lehrveranstaltung Netzwerkkodierungstheorie im Sommersemester 2025 ist es notwendig, dass Sie sich über OPAL für diese Lehrveranstaltung anmelden:
https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/23062872118.
Bitte schreiben Sie sich bis Montag, den 07.04.2025, ein, damit Sie alle erforderlichen Informationen zur Teilnahme erhalten. - [11.03.2025] Pfingstexkursion des Instituts für Nachrichtentechnik
Die Professur für Informationstheorie und maschinelles Lernen organisiert dieses Jahr die Pfingstexkursion des Instituts für Nachrichtentechnik. Die Exkursion findet im Zeitraum vom 10.06.2025 bis 12.06.2025 statt und richtet sich an Studierende der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik. Detaillierte Informationen und der Link zur Anmeldung sind auf der Webseite der Exkursion zu finden:
https://tu-dresden.de/ing/elektrotechnik/ifn/itml/die-professur/news/pfingstexkursion-informationstechnik-2025.
Ort und Zeit
NEU: Termine ab 28.04.2025 (ab KW 18)
| Veranstaltung | Tag | Zeit | Woche | Ort |
|---|---|---|---|---|
| Vorlesung | Mo | 3. DS | BAR I/61 A | |
| Di | 2. DS | GÖR 229 | ||
| Übung | Mo | 2. DS | GÖR 229 |
Termine bis 27.04.2025 (KW 15 bis KW 17)
| Veranstaltung | Tag | Zeit | Woche | Ort |
|---|---|---|---|---|
| Vorlesung | Mo | 2. DS | GÖR 229 | |
| Fr | 2. DS | BAR 218 | ||
| Übung | Fr | 3. DS | BAR 218 |
eventuelle Terminverschiebungen siehe Tabelle
Bitte beachten Sie die Erklärung zur terminlich verdichteten Durchführung im Sommersemester 2025, siehe Aktuelles.
Vorlesung
Motivation
Wie viele fundamentale Konzepte basiert die Netzwerkcodierung auf einer einfachen Idee, welche sehr anschaulich im ausgezeichneten Artikel "Network Information Flow" von R. Ahlswede, N. Cai, S.-Y. R. Li und R. W. Yeung dargestellt wurde.
Im Gegensatz zu traditionellen Arten des Netzwerkmanagements, die Kollisionen der Datenströme vermeiden, wird in der Netzwerkcodierung ein Vermischen der Daten an Netzwerkknoten erlaubt und begünstigt.
Der Empfänger beobachtet diese vermischten Pakete und kann aus ihnen seine eigenen Daten extrahieren.
Einordnung
Die Lehrveranstaltung Netzwerkkodierungstheorie ist Bestandteil des Moduls Netzwerkkodierung in Theorie und Praxis (ET-12 10 21) und behandelt die theoretischen Grundlagen der Netzwerkcodierung.
Sie ist eng mit der Lehrveranstaltung Praktische Anwendungen der Netzwerkkodierung verzahnt, wo aktuelle Anwendungen besprochen und im Rahmen der Übung auch selbst implementiert werden.
Inhalt
Nachdem Grundlagen aus der Codierungs- und Graphentheorie und der traditionelle Ansatz der Paketweiterleitung in Netzwerken behandelt wurden, wird der Hauptsatz der Netzwerkcodierung bewiesen und anhand von verschiedenen Beispielen illustriert.
Der Ansatz der Teilbaumzerlegung sowie der algebraischen Netzwerkcodierung werden ebenso behandelt wie die Netzwerkcodierung auf der Übertragungsschicht.
Dabei wird sowohl die klassische Netzwerkcodierung im drahtgebunden Fall betrachtet als auch die Erweiterung auf den drahtlosen Fall.
Materialien zur Vorlesung
Das Material zur Lehrveranstaltung wird im Laufe des Semesters auf dieser Webseite zur Verfügung gestellt.
siehe Tabelle
Übung
Die Übungen dienen der Festigung und Anwendung des in den Vorlesungen behandelten Stoffes. Sie vermitteln Techniken zur Lösung typischer Aufgabenstellungen und schaffen damit insbesondere die Voraussetzungen für die erfolgreiche Bearbeitung vergleichbarer Aufgaben im Selbststudium.
Materialien zur Übung
Das Material zur Lehrveranstaltung wird im Laufe des Semesters auf dieser Webseite zur Verfügung gestellt.
siehe Tabelle
Termine
Die folgende Tabelle enthält alle Vorlesungs- und Übungstermine des Semesters sowie die Materialien zu Vorlesung und Übung.
Bitte beachten Sie die Erklärung zur terminlich verdichteten Durchführung im Sommersemester 2025, siehe
Aktuelles.
| Woche | Datum | DS | Vorlesung | Übung | Bemerkung / Material |
|---|---|---|---|---|---|
| 15 | 07.04.2025 | 2. | X | Vorlesungsmaterial | |
| 16 | 14.04.2025 | 2. | X | Vorlesungsmaterial | |
| 17 | 21.04.2025 | 2. | − | Ostermontag | |
| 18 | 28.04.2025 | 2. | X | Aufgaben, Lösungshinweise | |
| 19 | 05.05.2025 | 2. | X | Aufgaben, Lösungshinweise | |
| 20 | 12.05.2025 | 2. | X |
Aufgaben,
Lösungshinweise, Aufgaben, Lösungshinweise |
|
| 21 | 19.05.2025 | 2. | X | Aufgaben, Lösungshinweise | |
| 22 | 26.05.2025 | 2. | − | Ausfall | |
| 23 | 02.06.2025 | 2. | X | <<< | Vorlesungsmaterial |
| 24 | 09.06.2025 | 2. | − | Pfingstferien | |
| 25 | 16.06.2025 | 2. | X | ||
| 26 | 23.06.2025 | 2. | − | ||
| 27 | 30.06.2025 | 2. | − | ||
| 28 | 07.07.2025 | 2. | − | ||
| 29 | 14.07.2025 | 2. | − |
Prüfung
Die schriftliche Prüfung wird in der Prüfungszeit des Semesters stattfinden.
Zugelassene Hilfsmittel sind schriftliche Unterlagen aller Art sowie (von der Fakultät zugelassene) Taschenrechner.
Literatur
Die Lehrveranstaltung basiert auf den folgenden Buchkapiteln und Monographien:
-
Christina Fragouli und Emina Soljanin:
Network Coding Fundamentals,
Now publishers, Foundations and Trends in Networking, vol. 2, no. 1, 2007.
Elektronische Version hier verfügbar (Zugang nur innerhalb des TU-Netzes). -
Raymond W. Yeung:
Information Theory and Network Coding,
Springer, 2008.
Das ist der Basis-Artikel von 2000:
-
Rudolf Ahlswede, Ning Cai, Shuo-Yen Robert Li und Raymond W. Yeung:
Network Information Flow,
IEEE Transactions on Information Theory, vol. 46, no. 4, Juli 2000.
Elektronische Version hier verfügbar (Zugang nur innerhalb des TU-Netzes) oder
Download aus dem geschützten Bereich der Lehrveranstaltung.
Kontakt
Kommentare zur Vorlesung und Übung sowie Hinweise oder Fragen zu den Aufgaben bitte an:
Dr. Anne Wolf