Computational Complexity Results for Genetic Programming and the Sorting Problem

Genetic Programming (GP) has found various applications. Understanding this type of algorithm from a theoretical point of view is a challenging task. The first results on the computational complexity of GP have been obtained for problems with isolated program semantics. With this paper, we push forward the computational complexity analysis of GP on a problem with dependent program semantics. We study the well-known sorting problem in this context and analyze rigorously how GP can deal with different measures of sortedness.Comment: 12 page

Solving efficiently the dynamics of many-body localized systems at strong disorder

We introduce a method to efficiently study the dynamical properties of many-body localized systems in the regime of strong disorder and weak interactions. Our method reproduces qualitatively and quantitatively the real-time evolution with a polynomial effort in system size and independent of the desired time scales. We use our method to study quantum information propagation, correlation functions, and temporal fluctuations in one- and two-dimensional MBL systems. Moreover, we outline strategies for a further systematic improvement of the accuracy and we point out relations of our method to recent attempts to simulate the real-time dynamics of quantum many-body systems in classical or artificial neural networks

Ökonomische Folgen der Ausbreitung von Neobiota : Forschungsbericht 20186211

The European Strategy on Invasive Alien Species T-PWS(2002) 8 mandates intensified research by member nations on invasive species. This research will not be restricted solely to the biology and remediation of invasive species, but will also evaluate their adverse health effects and economic impact. Previous studies of these issues have only been carried out in the Unites States of America, or in a limited, regional manner. Consequently, 20 plant and animal species from various problem areas (species which pose a threat to public health; losses to agriculture, fisheries, and forestry; damage to public roads and waterways; costs associated with the protection of native species threatened by non-native species as mandated by Recommendation 77 of the Bern Convention were assessed in Germany nation-wide. The accruing costs were sorted into 3 categories: a) direct economic losses, such as those caused by destructive pest species; b) ecological costs, in the form of extra care and protection of native taxa, biotopes, or ecosystems threatened by invasive species; c) costs of measures to combat invasive species. Because of the nature of available data, as well as the different biology and ecology of the invasive species, each had to be treated individually, and the associated costs vary greatly from species to species. Moreover, not all of the species investigated cause economic losses. Accordingly, a nuanced approach to alien species is essential. Cost assessment of losses deriving from ecological damage was only possible in a few cases. Ongoing, multi-year studies incorporating cost/benefit analysis will be necessary to resolve remaining issues.In dem Entwurf einer European Strategy on Invasive Alien Species T-PVS (2002) 8 werden verstärkte Forschungsaktivitäten der Mitgliedstaaten angeregt, die nicht nur auf den biologischen Bereich oder Bekämpfung invasiver Arten beschränkt bleiben, sondern auch die Bewertung der Auswirkungen auf Gesundheitswesen und Volkswirtschaft untersuchen sollen. Derartige Studien wurden bisher nur für die Vereinigten Staaten von Amerika oder mit eher regionalen Charakter durchgeführt. Aus diesem Grunde wurden 20 Tiere und Pflanzen aus verschiedenen Problemgebieten (Gesundheitsgefährdende Arten, Schäden in Forst-, Land-, und Fischereiwirtschaft, im kommunalen Bereich, an aquatischen und terrestrischen Verkehrswegen sowie Kosten von Arten, die einheimische Spezies gefährden oder in der Empfehlung 77 der Berner Konvention aufgeführt sind) ausgewählt und beispielhaft für das Gebiet Deutschlands bearbeitet. Die entstehenden Kosten wurden in drei Kategorien aufgeschlüsselt: a) direkte ökonomische Schäden, beispielsweise durch Vorratsschädlinge, b) ökologische Schäden, verursacht durch Pflege und Schutz gefährdeter heimischer Arten, Biozönosen oder Ökosysteme und c) Kosten für Maßnahmen zur Bekämpfung invasiver Arten. Es zeigte sich, dass auf Grund der Datenlage sowie der unterschiedlichen Biologie und Ökologie der invasiven Arten jeweils individuelle Ansätze notwendig waren. Die hier ermittelten Kosten unterscheiden sich stark von Art zu Art. Nicht alle untersuchten Arten verursachen ökonomische Schäden. Eine differenzierte Betrachtung von Neobiota ist nach dem Prinzip der Einzelfallbewertung erforderlich. Die Monetisierung von ökologischen Schäden gelang hierbei nur in wenigen Fällen. Weitergehende, mehrjährige Studien sollten willingness to pay-Analysen einbeziehen, um offen gebliebene Fragen zu beantworten