Vorlesung

Modelle der Informatik

Name im Diploma SupplementModels in Computing
Anbieter Lehrstuhl für Software-Engineering, insb. mobile Anwendungen (http://www.se.wiwi.uni-due.de/)
Juniorprofessur für Visualisierung (https://www.vis.wiwi.uni-due.de/)
LehrpersonProf. Dr. Volker Gruhn
Jun.-Prof. Dr. Fabian Beck
SWS4Sprachedeutsch
TurnusWintersemestermaximale Hörerschaftunbeschränkt

empfohlenes Vorwissen

Lineare Algebra, insbesondere Matrizen und Gleichungssysteme 

Lehrinhalte

  • Formale Sprachen: Buchstaben, Wörter, Sprachen, Klassen von unendlichen Sprachen, Grammatiken: Definitionen, Chomsky-Hierarchie, BNF, EBNF, Endliche Automaten und reguläre Sprachen: Moore- und Mealy-Automaten, Deterministische und Nichtdeterministische Automaten, Turingmaschine, reguläre und kontextfreie Sprachen, Ableitungsbäume, Scanner und Parser.
  • Logik: Aussagenlogik, logische Ausdrücke und Wahrheitstafeln, Tautologien, de Morgansche Regeln, Beweismethoden, aussagenlogische Resolution, Normalformen, Resolvierung von Begründungen, Grundzüge der Prädikatenlogik, Einführung in die Temporale Logik.
  • Bäume, Graphen und Netzwerke: Definitionen von Bäumen, binäre Suchbäume, Baumdurchlauf, ausgeglichene Bäume, Mehrwegbäume, Definitionen von Graphen, Euler- und Hamilton-Graphen, Knotenfärbung, Schwacher und starker Zusammenhang, Tiefen- und Breitendurchlauf, Spannbäume, Minimale Spannbäume, kürzeste Wege (Dijkstra-Algorithmus), Anwendungen, z.B. Routing in Rechnernetzen, Netzwerke und Flüsse.
  • Petri-Netze: Definition von Petri-Netzen, Stellen/Transitionsnetze, Lebendigkeit, Beschränktheit, S- und T-Invarianten, Erreichbarkeit, Modelle für wechselseitigen Ausschluss, Produzent/Konsument-Problem und Leser/Schreiber-Problem, Bedingungs/Ereignisnetze, Farbige Petri-Netze, Petri-Netze mit Verbotskanten, Vergröberung/Verfeinerung und Faltung/Entfaltung von Petri-Netzen, Varianten von Petri-Netzen ohne/mit individuellen Marken.
  • Objektorientierte Modellierung mit Unified Modeling Language (UML): Klassen-, Use-Case-, Aktivitäts-, Paket-, Sequenz-, Komponentendiagramm, Zustandsautomat; Assoziation, Aggregation, Komposition, Vererbung.
  • Ausblick auf weitere Aspekte der theoretischen Informatik

Literaturangaben

  • Müller-Clostermann, B.: Skriptum "Modelle der Informatik" (siehe Moodle)
  • Hedstück, U.: Einführung in die Theoretische Informatik - Formale Sprachen und Automatentheorie, Oldenbourg, 2002 (176 Seiten), in ca. 50 Exemplaren in der Lehrbuchsammlung (am Campus Essen)
  • Schöning, U.: Theoretische Informatik - kurzgefasst, Heidelberg 2001 (4. Auflage, 198 Seiten)
  • Kelley, J: Logik im Klartext, Pearson Studium, München 2003, in ca. 50 Exemplaren in der Lehrbuchsammlung am Campus Essen
  • Baumgarten, B.: Petri-Netze: Grundlagen und Anwendungen; Spektrum-Akademischer Verlag, 1997
  • Rupp, C., Queins, S., die Sophisten: UML 2 glasklar: Praxiswissen für die UML-Modellierung, 2012 (4. Auflage)

Hörerschaft

  • AI-SE Bachelor 2017>Kernstudium >Pflichtbereich II: Informatik >Modul "Modelle der Informatik"1.-2. Fachsemester, Pflicht
  • LA Info GyGe Bachelor 2014>Pflichtbereich Informatik >Modul "Modelle der Informatik"3. Fachsemester, Pflicht
  • Mathe Bachelor 2013>Informatik >Liste 2 >Modul "Modelle der Informatik"1.-6. Fachsemester, Pflicht
  • TechMathe Bachelor 2013>Pflichtbereich >Modul "Modelle der Informatik"1.-6. Fachsemester, Pflicht
  • WiInf Bachelor 2010-V2013>Kernstudium >Pflichtbereich II: Informatik >Modul "Modelle der Informatik"2.-3. Fachsemester, Pflicht
WIWI‑C0864 - Vorlesung: Modelle der Informatik