Gelişmiş Algoritma Tasarımı ve Karmaşıklık Teorisi
Big-O notasyonunun ötesinde, modern hesaplamaya güç veren matematiksel mekanizmalar. Temel Araştırma Alanları:- Parametreli Karmaşıklık: Sabit-parametre çözülebilirlik, çekirdekleştirme algoritmaları, W-hiyerarşi sınıflandırması
- Yaklaşım Algoritmaları: PTAS/FPTAS tasarımı, yaklaşılamazlık kanıtları, yarı-kesin programlama gevşetmeleri
- Çevrimiçi Algoritmalar: Rekabetçi analiz, primal-dual yöntemler, kayak kiralama paradigmaları
- Akış Algoritmaları: Alan-sınırlı hesaplama, taslak-tabanlı teknikler, iletişim karmaşıklığı sınırları
Makine Öğrenimi Teorisi ve Sistemleri
İstatistiksel öğrenme teorisinin endüstriyel ölçekli dağıtım zorluklarıyla buluştuğu yer. Gelişmiş Alt Konular:- Genelleme Sınırları: Rademacher karmaşıklığı, PAC-Bayes teorisi, stabilite analizi, tekdüze yakınsama
- Optimizasyon Manzaraları: Konveks olmayan optimizasyon, eyer noktalarından kaçış, sinirsel teğet çekirdekleri
- Dağıtık Öğrenme: Federe ortalama alma, Bizans-dayanıklı toplama, diferansiyel gizlilik garantileri
- Ölçekli MLOps: Model versiyonlama, A/B test çerçeveleri, kavram kayması tespiti, altyapı orkestrasyon
Kuantum Hesaplama ve Bilgi Teorisi
Kuantum mekaniğinin hesaplama avantajına dönüştüğü yer. En Son Araştırma Alanları:- NISQ Algoritmaları: Varyasyonel kuantum özdeğer çözücüleri, kuantum yaklaşık optimizasyon, hata azaltma
- Kuantum Hata Düzeltme: Yüzey kodları, renk kodları, sihirli durum damıtma, eşik teoremleri
- Kuantum Kriptografi: Cihazdan bağımsız protokoller, kuantum anahtar dağıtımı güvenlik kanıtları
- Kuantum Karmaşıklığı: BQP ve PH karşılaştırması, kuantum avantaj manzaraları, klasik simülasyon sınırları
Matematiksel Görselleştirme ve Sayı Teorisi
Soyut matematiğin etkileşimli keşfe dönüştüğü yer. Gelişmiş Araştırma Alanları:- Sayı Teorisi Görselleştirmesi: Asal sayı desenleri, modüler aritmetik manzaraları, Diophantine denklem çözümleri
- Kriptografik Matematik: Eliptik eğri görselleştirmesi, kafes indirgeme algoritmaları, kuantum sonrası kriptografi
- Hesaplamalı Matematik: Algoritma karmaşıklığı görselleştirmesi, kanıt doğrulama sistemleri, otomatik teorem kanıtlama
- Etkileşimli Matematik: Matematiksel simülasyon ortamları, varsayım test platformları, işbirlikçi kanıt sistemleri