University of Warsaw - Central Authentication System
Strona główna

Approximation and complexity

General data

Course ID: 1000-135APZ
Erasmus code / ISCED: 11.1 The subject classification code consists of three to five digits, where the first three represent the classification of the discipline according to the Discipline code list applicable to the Socrates/Erasmus program, the fourth (usually 0) - possible further specification of discipline information, the fifth - the degree of subject determined based on the year of study for which the subject is intended. / (0541) Mathematics The ISCED (International Standard Classification of Education) code has been designed by UNESCO.
Course title: Approximation and complexity
Name in Polish: Aproksymacja i złożoność
Organizational unit: Faculty of Mathematics, Informatics, and Mechanics
Course groups: (in Polish) Przedmioty obieralne na studiach drugiego stopnia na kierunku bioinformatyka
Elective courses for 2nd stage studies in Mathematics
ECTS credit allocation (and other scores): 6.00 Basic information on ECTS credits allocation principles:
  • the annual hourly workload of the student’s work required to achieve the expected learning outcomes for a given stage is 1500-1800h, corresponding to 60 ECTS;
  • the student’s weekly hourly workload is 45 h;
  • 1 ECTS point corresponds to 25-30 hours of student work needed to achieve the assumed learning outcomes;
  • weekly student workload necessary to achieve the assumed learning outcomes allows to obtain 1.5 ECTS;
  • work required to pass the course, which has been assigned 3 ECTS, constitutes 10% of the semester student load.

view allocation of credits
Language: English
Type of course:

elective monographs

Short description:

Introduction to two key concepts in numerical analysis: approximation and complexity. Classical polynomial approximation of smooth functions. Approximation based on partial information. Construction of optimal algorithms in prescribed model of computation.

Full description:

A. Classical polynomial approximation

1. Problem formulation, a general characterization of optimal approximations

2. Approximation in Hilbert spaces

3. Algebraic and trigonometric polynomials, the Weierstrass theorem

4. Trigonometric approximation: Fourier and Fejer operators, Korovkin's theorem

5. Uniform approximation: Haar spaces, the Chebyshev theorem

6. Berntein's lethargy theorem

7. Theorems of Jackson and Bernstein

B. Information-based approximation

1. Information, error and cost of algorithms, problem complexity

2. Worst case setting: radius of information, optimality of linear algorithms

3. General splines and spline algorithms

4. Adaptive algorithms versus nonadaptive algorithms

5. Asymptotic setting

6. Randomization

7. Complexity of selected problems

Bibliography: (in Polish)

1. E.W. Cheney, Introduction to Approximation Theory, AMS 2000.

2. J.F. Traub, G.W. Wasilkowski, H. Wozniakowski, Information-based Complexity, Academic Press 1988.

3. L. Plaskota, Noisy Information and Computational Complexity”, Cambridge Univ. Press, 1996.

Learning outcomes: (in Polish)

Wiedza i umiejetnosci:

1. Wie czym zajmuje sie teoria aproksymacji i jakie sa podstawowe problemy.

2. Zna twierdzenia dotyczace istnienia i jednoznacznosci elementów najlepszej aproksymacji oraz aproksymacji w przestrzeniach Hilberta i funkcji ciagłych.

3. Operuje pojeciami z zakresu aproksymacji trygonometrycznej i wielomianowej.

4. Zna twierdzenie o letargu i rozumie jego konsekwencje praktyczne i teoretyczne.

5. Rozumie twierdzenia o błedzie aproksymacji w zaleznosci od regularnosci funkcji.

6. Zna modele złozonosci obliczeniowej, odróznia koszt algorytmu od złozonosci zadania. Wie co to jest bład i koszt algorytmu w przypadku pesymistycznym.

7. Rozumie problem adaptacji i zna optymalne własnosci algorytmów splajnowych.

8. Zna przypadek asymptotyczny i jego zwiazki z przypadkiem pesymistycznym.

9. Rozumie istote algorytmów randomizacyjnych, ich zalety i wady.

10. Potra przeprowadzic analize złozonosci przykładowych problemów.

Kompetencje społeczne:

1. Rozumie znaczenie aproksymacji w pracy badawczej w naukach przyrodniczych,

2. Rozumie koniecznosc badania złozonosci obliczeniowej w rozwiazywaniu problemów rzeczywistych.

Assessment methods and assessment criteria: (in Polish)

Ocena: zadania domowe + egzamin pisemny (także ustny, w wyjątkowych przypadkach)

Classes in period "Winter semester 2025/26" (future)

Time span: 2025-10-01 - 2026-01-25

Selected timetable range:
Go to timetable
Type of class:
Classes, 30 hours more information
Lecture, 30 hours more information
Coordinators: Leszek Plaskota
Group instructors: Leszek Plaskota
Students list: (inaccessible to you)
Credit: Course - Examination
Lecture - Examination
Course descriptions are protected by copyright.
Copyright by University of Warsaw.
ul. Banacha 2
02-097 Warszawa
tel: +48 22 55 44 214 https://www.mimuw.edu.pl/
contact accessibility statement site map USOSweb 7.1.2.0-a1f734a9b (2025-06-25)