Technische Grundlagen der Informatik I
SWS: 4 (2 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen)
Inhalte
- Boolesche Funktionen
- Grundlagen / Logik / einfache Schaltungen
- Klassen boolescher Funktionen
- Minimierung
- Verwirklichung als CMOS
- OBDDs
- Automaten
Nützliche Grundlagen
Hilfreich ist eine gewisse Vorstellung von booleschen Funktionen, d.h. verknüpfen von wahr
und falsch durch und, oder usw. und vom Rechnen mit Binärzahlen.
Literatur
Es gibt ein sehr gutes Skript, sowohl online als auch (etwas später) gedruckt und gebunden,
das eigentlich ausreichend ist.
Aufwand
Es sind wöchentlich Hausaufgaben (auf Papier) abzugeben. Es sind pro Übungszettel ca. 2 - 4
Aufgaben zu lösen, von denen die Hälfte korrigiert wird. Darauf gibt es Punkte. + Klausur
- Man muß 50% der Punkte aus den Übungen erreichen, um zur Klausur zugelassen zu werden.
- Die Klausur dauert 90 min.
- Man darf alle Hilfsmittel benutzen (nichts elektronisches).
- Sie ist so ausgelegt, daß man nicht alle Aufgaben schaffen kann. Die Aufgaben sind
nicht schwer, aber man steht unter Zeitdruck. Es kommt weniger darauf
an, Dinge auswendig zu wissen, als die gelernten Verfahren zügig anzuwenden.
- Die 1 wird anhand der soundsoviel Besten festgelegt.
Tipp
Man sollte den Prototyp-Professor Gössel nicht unterschätzen.
Wenn er einmal abschweift und über den Sinn des Studiums oder seines Faches spricht,
kann man noch echt was fürs Leben lernen.
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Grundlagen der Programmierung I
SWS: 4 = 2 Vorlesung + 2 Übung
Inhalte
Diese Vorlesung hat entgegen dem Titel nichts mit praktischer Programmierung zu tun.
Viel mehr lernt man den Umgang mit der Spezifikationssprache PI, in einer von Herrn Budach
weiterentwickelten Fassung. Die hat nichts mit anderen bekannteren Programmiersprachen
gemein, sonderen zählt zu den funktionalen Sprachen.
- Mengenlehre
- Relationen und Funktionen
- Automaten
- Spezifikation
- Pi
- Sortieren
- Komplexität von Algorithmen
Nützliche Grundlagen
Einerseits ist es nützlich, schon einmal irgendwie programmiert zu haben. Andererseits muß man sich
gerade dann von seinen bisherigen Vorstellungen lösen, um sich auf diese davon verschiedenen
Konzepte einlassen zu können.
Literatur
Es gibt ein sehr gutes Skript, sowohl online als auch (etwas später) gedruckt und gebunden, das
eigentlich ausreichend ist.
Bücheraufwand
Das ist der schwierigste Punkt: Da PI offensichtlich nirgendwo anders auf der Welt bekannt ist oder
verwendet wird, gibt es keine Bücher und keine Internetseiten. Immerhin ist das Skript gut.
Aufwand
Es sind wöchentlich Übungsaufgaben abzugeben. Ca. ab der 4. Übung sind "Programme" in PI zu schreiben.
Das ist meistens recht knifflig. Später gibt es dann auch einen Compiler dazu, so daß man seine
Programme auch testen und laufen lassen kann. Da sich der aber noch in der Entwicklung befindet -- und
dort wohl auch nie herauskommt -- ist er nur ein mehr oder weniger nützliches Hilfsmittel.
Man muß 60% der Punkte erreichen um zur Klausur zugelassen zu werden.
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Mathematik für Informatiker 1
SWS: 5 = 3 Vorlesung + 1 Übung + 1 Übung "nach Vereinbarung"
Inhalte
Die Mathe-Vorlesung erstreckt sich über 3 Semester. Im ersten Semester lernt man benötigte
Grundbegriffe und steigt in die Algebra ein. Im zweiten hat man dann lineare und universelle
Algebra; im dritten gibt es dann etwas Analysis.
- Zahlen und ihr Darstellung
- Aussagenlogik
- Quantifikatoren ("es gibt ein / für alle")
- Mengenlehre
- Relationen
- Äquivalenzrelationen / Ordnungsrelationen / Funktionen
- Kombinatorik
- Algebraische Strukturen
- Gruppen / Ringe / Körper / Boolesche Algebra / Verbände
- Graphentheorie
Nützliche Grundlagen
Tja, das ist etwas schwierig, nur wenige haben von diesen Sachen schon etwas in der Schule
gelernt. Aber trotzdem ist die Vorlesung zu schaffen, wenn man in Mathe ein bißchen aufgepasst
hat, schließlich bekommt man die Sachen beigebracht. Sehr nützlich ist sicherlich der Brückenkurs.
Literatur
Es gibt ein sehr gutes Skript, sowohl online als auch (etwas später) gedruckt und gebunden, das
eigentlich ausreichend ist.
Aufwand
Es sind wöchentlich Übrungszettel abzugeben. Pro Stück muß man etwa 4-5 Aufgaben lösen, meist zur
Hälfte "Rechnen" zur Hälfte "Beweisen". Man sollte mit den Aufgaben am Ball bleiben, und (möglichst
schnell) Übungsgruppen bilden, dann hält sich der Aufwand im Maßen. Man muß 50% der Punkte
erreichen, um zur Klausur zugelassen zu werden.
Klausur
Am Semesterende gibt es dann die Klausur. Sie ist knackig und man steht unter Zeitdruck, von den
Aufgaben her erlebt man aber keine bösen Überraschungen, die orientieren sich ziemlich an den
Übungsaufgaben.
Fazit
Zu Anfang erscheint einem die Vorlesungsgeschwindigkeit wahnsinnig schnell. Das ist sie auch.
Aber später (in Mathe3) wünscht man sich den guten Denecke wieder zurück, jaja.
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Rechner- und Netzbetrieb I
SWS: 4 Übung
Inhalte
Das Semester ist zweigeteilt: In der ersten Hälfte gibt es eine Einführung in UNIX-Betriebssysteme,
in der zweiten Hälfte eine Einführung in die Programmiersprache Java.
- UNIX
- Was ist ein Betriebssystem?
- Arbeiten in der Shell
- vi
- find / grep
- Netzwerkdienste
- Java
- Variablen / Zuweisungen / Operationen
- Methoden / Schleifen / Arrays
- Klassen / Vererbung
- Rekursion / Sortieren
Nützliche Grundlagen
Für die erste Hälfte reicht es, wenn man eine ungefähre Ahnung davon hat, wie ein Computer funktioniert.
Wer zuhause ein Unix/Linux installiert hat, kann auch zuhause üben, was ein Vorteil ist. Für die zweite
Hälfte reicht es eigentlich, wenn man schon einmal in irgendeiner Form programmiert hat. Wer sowas
allerdings noch nie gemacht hat, wird auf gewisse Schwierigkeiten stoßen, da auf die ganz grundlegenden
Sachen (Was ist eine Variable? Warum muß ich ein Programm compilieren?) nicht eingegangen wird. Ich würde
dann empfehlen schon im Voraus eins der vielenvielen Java-Einführungsbücher anzusehen (die es natürlich
auch in der Bibliothek gibt).
Literatur
Teil 1: Man braucht eigentlich keine Literatur. Das halbe Internet befasst sich mit Computern, es finden
sich massenweise UNIX-Einführungen.
Teil 2: www.javabuch.de, ...
Ablauf
Die Übungen finden im Computerpool statt. Vortrag und praktische Übungen wechseln ab. Es sind studentische
Tutoren da, die man fragen kann. Es besteht keine Anwesenheitspflicht (zu den Tests natürlich schon). Es gibt
jeweils ein Lehrblatt, auf dem man (während der Übung) Fragen zum Stoff beantworten und sich weitere Infos
notieren kann. Man kann es abgeben und korrigieren lassen. Die Folien und Beispieldateien werden ins Netz gestellt.
Klausur
Statt einer Klausur am Ende gibt es drei Tests während des Semesters. Sie bestehen jeweils aus einem theoretischen
und einem praktischen Teil, den man am Rechner bearbeitet. Man hat 90 min Zeit. Die Punkte werden zusammengezählt
und ergeben am Ende die Note.
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Theoretische Informatik I
SWS: 4 (3 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung)
Inhalte
- Motivation für Theoretische Informatik, Struktur des Gebiets, typische Probleme
- Grenzen der Algorithmisierung, Halteproblem, Selbstanwendungsproblem
- Maschinenbegriff, abstrakte Maschinen
- Endliche deterministische und nichtdeterministische Akzeptoren
- Reguläre Sprachen und Ausdrücke
- Minimierung von Automaten
- Grammatiken unterschiedlichen Typs
Leistungserfassungsprozeß
- Schriftliche Bearbeitung von Übungsaufgaben (40%). Aus den zur Verfügung gestellten
Übungsblättern wird je Blatt eine Aufgabe ausgelost und bewertet. Wir bewerten Ihre Lösungen
für jede Aufgabe ternär: 2 Punkte stehen für eine gute, 1 Punkt für eine noch akzeptable,
0 Punkte für eine nicht mehr akzeptable Bearbeitung. Die gesammelten Punkte rechnen wir am
Schluß der Veranstaltung in eine Note um (Faustregel: Erreichen Sie die Hälfte aller möglichen
Punkte, bekommen Sie eine 4,0).
- eine Klausur im Umfang von 90 Minuten nach Schluß der Veranstaltung (60%). Sie bekommen eine Note.
- Durch ein oder mehrmaliges Vorrechnen einer Übungsaufgabe während der Übungsstunden können
bis zu 5 Punkte Guthaben für die Klausur erworben werden. Bitte tragen Sie sich in Listen ein, die
in den Übungsgruppen ausliegen, wenn Sie zu einem bestimmten Termin vorrechnen möchten.
- Die Übungsaufgaben sowie die Klausur müssen mindestens mit 4,0 bewertet worden sein.
Literatur
- K. Erk, L. Priese: Theoretische Informatik, Springer Verlag 2000
- J. Hopcroft, R. Motwani, J. Ullman: Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation,
Addison-Wesley 2001
- H. Lewis, C. Papadimitriou: Elements of the Theory of Computation, Prentice-Hall 1981
- U. Schöning: Theoretische Informatik - kurzgefaßt, Spektrum-Verlag 1994
- I. Wegener: Theoretische Informatik, Teubner Verlag 1993
- R. Wilhelm u.a.: Ganimal - Generierung endlicher Automaten, Interaktives Online-Lehrbuch, 2000
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Grundlagen der Programmierung II
SWS: 4 (2 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen)
Zielstellung
Anhand des Automat-Umwelt-Konzeptes wurde im ersten Semesters das Grundproblem der Informatik,
die Untersuchung unendlicher Problemstellungen mittels endlicher informationsverarbeitender
Maschinen behandelt. Dazu gehörten die Analyse des Rechenprozesses und, darauf aufbauend, eine
Darstellung der theoretischen Grundlagen des Rechnens sowie der grundlegenden Prinzipien der
imperativen und funktionalen Programmierung sowie der Modellierung, Strukturierung und Haltung
von Daten. Aufbauend auf diesen Kenntnissen werden im 2. Semester Umwelt- und Maschinenmodelle
verglichen und die theoretischen Grundlagen objektorientierter Sprachen dargelegt.
Als Sprachen werden benutzt:
- Pi als Beispiel einer Spezifikationssprache, in der Prinzipien der Objektbasiertheit, der
Separierung der Sichten sowie des Verbergens von Information grundlegend sind
- Java als Prototyp einer plattformunabhängigen, objektorientierten imperativen Sprache.
Gliederung
- Hierarchiesätze
- Wiederholung: Der Überdeckungsbegriff, Transitivität und Multiplikativität der Überdeckungsrelation
- Äquivalenz von Umwelten
- Das Turingband
- RAM: Unterschiedliche Definition durch Anreicherung der Aktionsmenge
- Grundkonstruktionen mit Umwelten: Produkte, Garben
- Registerumwelten, Signaturumwelten
- Maschinen
- Universelle Maschinen
- Elemente der Assemblerprogrammierung
- Das von-Neumann-Prinzip
- Abstrakte Datentypen und Referenzstrukturen
- Graphen und G-Graphen zur Modellierung von Referenzstrukturen
- Grundoperationen und Prädikate über G-Graphen
- Modellierung abstrakter Datentypen durch G-Graphen: Konstruktion von natürlichen Zahlen, Listen,
Bäumen, doppelt verketteten Listen
- Operationale Semantik über Referenzstrukturen
- Objektorientierte Programmierung
- Hierarchische Graphen und ihre Erzeugung mit Hilfe des hierarchischen Graph-Editors
- G-Graphen über hierarchischen Graphen
- Klassen und Vererbung
- Objekte und Makro-Objekte
- Persistenzhaltung und Dateien
- Operationale Semantik objektorientierter Programme
- Rekursivität
- Motivation, Begriffsbildung und Beispiele; funktionale Programme
- Auflösung der Rekursion mit Hilfe von Stapeln
- Ihre Realisierung mit Hilfe von Stapeln
- Beispiele: Addition, Multiplikation, Fakultät, verallgemeinerte Fakultät, gerade oder ungerade Zahlen
- Operationale Semantik eines Programms über einer vordefinierten Algebra
- Automaten, Maschinen und Sprachen
- Grammatiken und die durch sie definierten Sprachen
- Kontextfreie Grammatiken und Sprachen
- Chomskysche und Greibachsche Normalform
- Akzeptanz von Sprachen durch nichtdeterministische Maschinen über unterschiedlichen Umwelten
- Die Chomsky-Hierarchie
Leistungserfassung
Zur Leistungserfassung werden die wöchentlichen Übungsaufgaben und eine Klausur herangezogen. Wie im ersten
Semester ist es erforderlich, daß jeder Teilnehmer mindestens 60% der für die Lösung der Übungsaufgaben
möglichen Punkte erreicht. Nur dann wird er zur Klausur zugelassen. Die Leistungspunkte für die erfolgreiche
Teilnahme an der Lehrveranstaltung werden vergeben, wenn eine Klausurnote besser als 5 und mindestens 60 % der
im Semester möglichen Punkte für Übungsaufgaben erreicht wurden. Die Leistungspunkte werden mit der Klausurnote bewertet.
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Theoretische Informatik II
SWS: 4 (2 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen)
Gliederung
- kontextfreie Sprachen, Grammatiken, Normalformen
- Kellerautomaten
- Turingmaschinen, Registermaschinen
- Chomsky-Hierarchie
- while-Programme, loop-Programme, primitive Rekursion, mu-Rekursion
- Aufzählbarkeit und Entscheidbarkeit
- Komplexitätstheorie, NP-Vollständigkeit
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Techniche Grundlagen der Informatik II
SWS: 4 (2 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen)
Inhalte
Diese Vorlesung ist zweigeteilt. Der größere theoretische Teil führt die Vorlesung TGI1 fort
und behandelt einige Komponenten, aus denen ein Rechner aufgebaut ist, z.B. Prozessor, Rechenwerk,
Speicher, sowie Computerarithmetik. Im kleineren praktischen Teil lernt man im Rechnerpraktikum den
Umgang mit SPIM -- einem Simulator für einen kleinen MIPS-Prozessor -- und dessen Assembler-Programmiersprache.
Nützliche Grundlagen
Wie immer ist es nützlich, sich noch an die Vorlesung aus dem 1. Semester zu erinnern. Für den praktischen
Teil ist es ganz gut, wenn man eine Vorstellung davon hat, wie ein Prozessor aufgebaut ist, und was er
kann -- und was nicht.
Literatur
Die Vorlesung orientiert sich tatsächlich an den beiden angegebenen Büchern:
- Computer Organization and Design, Hennessy, Patterson
- Logic and Computer Design Fundamentals, Mano, Kime
Wer von diesen noch ein Exemplar aus der Bibliothek ausleihen will, sollte das vor der 1. Vorlesung tun...
- Für SPIM ist wohl das Tutorial von der FU am Besten.
Aufwand
Es sind wöchentlich Hausaufgaben (auf Papier) abzugeben. Es sind pro Übungszettel ca. 2 - 4
Aufgaben zu lösen, von denen die Hälfte korrigiert wird. Darauf gibt es Punkte. + Klausur
- Man muß 50% der Punkte aus den Übungen erreichen, um zur Klausur zugelassen zu werden.
- Die Klausur (2/3 Gössel, 1/3 Spim) dauert 90 min.
- Man darf alle Hilfsmittel benutzen (nichts elektronisches).
- Sie ist so ausgelegt, daß man nicht alle Aufgaben schaffen kann. Die Aufgaben sind
nicht schwer, aber man steht unter Zeitdruck. Es kommt weniger darauf an, Dinge auswendig
zu wissen, als die gelernten Verfahren zügig anzuwenden.
- Die 1 wird anhand der soundsoviel Besten festgelegt.
Tipp
Man sollte den Prototyp-Professor Gössel nicht unterschätzen.
Wenn er einmal abschweift und über den Sinn des Studiums oder seines Faches spricht,
kann man noch echt was fürs Leben lernen.
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Mathe II
SWS: 4 (2 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen)
Inhalte
Diese Vorlesung widmet sich den Gebieten Lineare Algebra und universelle Algebra. D.h. alles dreht sich
um Matrizen, Vektoren, Gleichungssysteme und Algebren.
- Matrizen
- Grundbegriffe/-operationen
- Determinanten, Rang
- Reguläre, inverse Matrix
- lineare Gleichungssysteme
- numerische Lösungs- und Näherungsverfahren
- Vektorräume
- Skalarprodukt, Norm, Orthogonalisierung
- lineare Abbildungen
- Eigenwerte/-vektoren
- Universelle Algebra
- Unteralgebra, Erzeugung
- Kongruenzrelationen, Faktoralgebren
- Hüllenoperationen, Galois-Verbindungen
- Termalgebra
Nützliche Grundlagen
Hilfreich ist sicherlich ein gutes Erinnerungsvermögen an den Stoff des 1. Semesters, insbesondere an die
dort vorgestellten Algebren (Gruppen, Körper). Nicht schaden kann außerdem etwas Rechenerfahrung mit Matrizen
und Vektoren.
Aufwand
Wie gehabt sind wöchentlich Übungszettel abzugeben, wobei für die Zulassung 50% der Punkte erreicht müssen.
Klausur
Die Aufgaben orientieren sich an den Übungsaufgaben; es gibt keine Überraschungen. Allerdings steht man
unter Zeitdruck. Im SS2002 durfte man als Hilfsmittel nur 5 beschriebene/bedruckte Blätter mitnehmen
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Rechner- und Netzbetrieb II
SWS: 4 (2 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen)
KEINE WEITEREN EINZELHEITEN!!!
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Mathe III
SWS: 4 (2 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen)
Gliederung
- Reelle und komplexe Zahlen
- R als stetig geordneter Körper
- Der Körper der komplexen Zahlen
- Polynome (Linearfaktorzerlegung, HORNER-Schema, Interpolationspolynome)
- Folgen und Reihen
- Metrische und normierte Räume
- Folgen und ihre Eigenschaften; Grenzwertbegriff
- Grenzwertsätze
- Begriff der unendlichen Reihe; Konvergenz von Reihen
- Absolute Konvergenz; Konvergenzkriterien
- Potenzreihen
- Stetigkeit
- Funktionen einer bzw. mehrerer reeller Veränderlicher
- Grenzwerte von Funktionen; Begriff der Stetigkeit
- Hauptsätze über stetige Funktionen auf kompakten Mengen
- Satz von WEIERSTRASS
- Differentialrechnung
- Begriff der Ableitung; Ableitung elementarer Funktionen; Differentiationsregeln
- Partielle und totale Differenzierbarkeit
- Mittelwertsatz der Differentialrechnung
- TAYLOR´scher Satz; TAYLOR-Reihen
- Integralrechnung
- Das RIEMANN-Integral und seine Eigenschaften
- Unbestimmtes Integral; Substitutionsregel und partielle Integration
- Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung
- FOURIER-Reihen; FOURIER-Transformation
- Klassische Verfahren der numerischen Integration
- Gewöhnliche Differentialgleichungen
- Isoklinenmethode; Einzigkeitssatz
- Elementar integrierbare Typen von DGL 1. Ordnung
- Lineare DGL mit konstanten Koeffizienten
- Fixpunktgleichungen
- Der BANACH´sche Fixpunktsatz
- Anwendungen des BANACH´schen Fixpunktsatzes
Literatur
Es existiert eine große Vielfalt von Lehrbüchern zur Analysis und Numerik, exemplarisch seien
folgende deutschsprachige Titel empfohlen:
- G. Baron/ P. Kirschenhofer: Einführung in die Mathematik für Informatiker (Bd. 2), Springer-Verlag,
Wien New York, 1990
- S. Brehmer/ H. Apelt: Analysis I und II, Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin, 1980 O.
Forster: Analysis, Vieweg, Braunschweig Wiesbaden, 1989
- E. Martensen: Analysis I und II, B. I. Wissenschaftsverlag, Mannheim Leipzig Wien Zürich, 1992
- G. Schmieder: Analysis (Eine Einführung für Mathematiker und Informatiker), Vieweg,
Braunschweig Wiesbaden, 1994
- B. L. van der Waerden: Mathematik für Naturwissenschaftler, B.I. Wissenschaftsverlag,
Mannheim Wien Zürich, 1990
- W. Walter: Analysis I, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York, 1992
- G. Hämmerlin/ K.-H. Hoffmann: Numerische Mathematik, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York, 1992
- F. Locher: Numerische Mathematik für Informatiker, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York, 1992
- H. R. Schwarz: Numerische Mathematik, B. G. Teubner, Stuttgart, 1988
Übungen
Wie aus den Lehrveranstaltungen Mathematik I und II für Informatiker gewohnt, werden wöchentlich Übungsaufgaben
zur selbständigen Bearbeitung gestellt. Für die Zulassung zur Klausur ist das Erreichen von mindestens 50% der Punkte
für die Übungsaufgaben erforderlich. Gibt es wegen Krankheit Probleme, die notwendigen Punkte zu erreichen, so ist
möglichst frühzeitig darauf hinzuweisen, in begründeten Fällen können Zusatzaufgaben bearbeitet werden.
Die Erfahrungen der letzten Jahre zeigen, daß bei einem Teil der Studierenden das mathematische "Handwerkszeug"
ungenügend gefestigt ist und grundlegende Kenntnisse aus dem Mathematik-Unterricht z.T. nicht präsent sind.
Um Ihnen beim Abbau dieser Defizite etwas zu helfen, werden die Übungsblätter in einem Teil A einfache Aufgaben auf
Schulniveau enthalten. Die Lösungen dieser Aufgaben sind nicht abzugeben. Abzugeben sind die im Teil B enthaltenen
Aufgaben, sie werden wie üblich korrigiert und zurückgegeben. Die Punktbewertung bezieht sich nur auf diese Aufgaben.
In einem Teil C wird ein etwas komplizierteres Problem gestellt, um leistungsstärkere Studierende ein wenig mehr zu fördern. Die Lösung bzw. Lösungsansätze können in der Übung vorgestellt und diskutiert werden.
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Systeme und ihre Modellierung I
SWS: 4 (2 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen)
Nützliche Grundlagen
Werden bereits in allen möglichen Veranstaltungen im ersten und zweiten Semester im Informatikstudium gelegt.
Literatur
Wenn es wirklich sein muss, dann Nichtphysikalische Grundlagen der Informationstechnik von S. Wendt
Aufwand
Keine Übungsaufgaben, die abzugeben sind, dafür stupides Auswendiglernen vor der Klausur am Ende des Semesters.
Also ist es doch angebracht gelegentlich sein Skript mit der Vorlesung abzugleichen.
Klausur
Die Klausuren halten sich recht stark am Vorjahresstoff bzw. an den Beispielklausuren.
Fazit
Das Fach überhaupt für alle Freunde des Auswendiglernens. Es werden Mengen von Definitionen gelehrt, doch leider
wirklich kaum neues für Informatikstudenten.
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Grundlagen der Softwareentwicklung I
SWS: 4 (2 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen)
Nützliche Grundlagen
Kenntnisse in den objektorientierten Programmiersprachen C++ und Java. Grundlegendes Verständnis für die
objektorientierte Programmierung.
Literatur
- Software-Architektur und Software-Bauelemente von Erika Horn. (Dieses Buch ist laut Frau Prof. E. Horn für ihre
Vorlesung unerlässlich, da in diesem Semester keine Skripts mehr zur Verfügung gestellt werden.)
- C++ Primer von S. Lippman (Hat sich als recht interessant herausgestellt. Es ist ein wirklich aktuelles Buch
über C++ und ist gut für Anfänger geeignet. Über viele Beispiele wird man an neue Themen herangeführt. Am Ende eines jeden Kapitels werden Fragen und Aufgaben gestellt).
- Die Programmierspache C++ von B. Stroustrup (Zu dick, zu schwer, zu unstrukturiert. Es ist mehr ein Nachschlagewerk als ein Lehrbuch.)
- Programmieren in C++ von John R. Hubbard (Kann ich nur jedem Anfaenger empfehlen. Es wird nicht alles behandelt,
aber alles was man wissen muss. Es wird ausschiesslich auf C++ eingegangen, ganz selten wird auf dei Verwandschaft
zu C hingewiesen (ist ja auch ein C++ - Buch). Jedes Kapitel schliesst mit Wiederholungsfragen zur Theorie und stellt
Programmieraufgaben. Die Loesungen sind natuerlich dort auch zu finden. Wer immer noch nicht genug hat, kann sich auch noch mit den ergaenzenden Programmieraufgaben befassen. Besonders hervorzuheben ist, dass sehr viele
Beispiele mit Quelltext darin zu finden sind. Für Autodidakten und zum Selbstudium sehr zu empfehlen.)
Aufwand
Es sind wöchentlich [Hausaufgaben] in Form von Programmieraufgaben abzugeben. Diese nehmen aber bei kontinuier-
licher Bearbeitung nicht wirklich viel Zeit in Anspruch. Man muss mindestens 50% der Aufgaben bearbeitet haben.
Am Semesterende wird eine Klausur geschrieben und man hat (eigentlich) die ganzen Semesterferien Zeit, an einem Beleg zu basteln. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der Dokumentation!
Fazit
Diese Veranstaltung bietet wirklich mal praxisrelevantes Arbeiten am Computer.
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Maschinelles Lernen - Proseminar
SWS: 4 (4 SWS Vorlesungen im Block, 14tägig)
Inhalt
Maschinelles Lernen befasst sich mit der Problematik, Computerprogramme zu konstruieren, die ihre Performanz durch das Sammeln von Erfahrung automatisch verbessern. Neben den Grundlagen zum Erlernen von Konzepten werden in diesem Seminar Themen vergeben, die sich mit einigen speziellen Techniken des Maschinellen Lernens, nämlich
Neuronalen Netzen, Entscheidungsbäumen, Bayeschen Netzen und Induktiver Logischer Programmierung befassen.
Mit dieser Auswahl soll den Teilnehmern am Ende der Lehrveranstaltung ein Überblick über die grundlegensten
Techniken dieses Gebiets zur Verfügung stehen.
Literatur
- "Machine Learning" von Tom M. Mitchell, McGraw-Gill, Boston 1997
Voraussetzung
nur Studenten/innen im Grundstudium mit Hauptfach Informatik (ab 3. Semester)
Scheinvergabe
Um die Veranstaltung erfolgreich zu bestehen, muss:
- ein Seminarvortrag ausgearbeitet und präsentiert sowie
- eine schriftliche Ausarbeitung mit Hilfe des wissenschaftlichen Satzsystems LATEX(sowie LaTeX2html) erstellt werden.
Tipp
Dieses Proseminar ist nur zu empfehlen, war der beste Kurs den ich bislang besuchte.
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Informationssysteme
SWS: 4 (2 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen/Praktikum)
Inhalt
In der Veranstaltung werden die theoretischen und praktischen Grundlagen von Datenbank- und Informationssystemen vermittelt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Gebiet der relationalen Datenbanken.
Gliederung
- Datenbankentwurf
- Relationale Datenbanksysteme
- Deduktive Datenbanksysteme
- Semistrukturierte Daten/XML
- Wissensrepräsentation/Terminologische Systeme
- Data Mining
Literatur
- Folien gibt es bei der Uni-Passau
Voraussetzung
ab 3. Semester
Scheinvergabe
Um die Veranstaltung erfolgreich zu bestehen, müssen:
- sämtliche praktische Aufgaben, darunter ein semesterbegleitendes Datenbankpraktikum, testiert werden
- sowie beide Klausuren bestanden werden.
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Systeme und ihre Modellierung II
SWS: 4 (2 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen)
Literatur
- Allgemein
- Siegfried Wendt: Nichtphysikalische Grundlagen der Informationstechnik, Interpretierte Formalismen.
Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1991
- Petrinetze
- W. Reisig: Petrinetze - Eine Einführung, 2. Auflage. Springer Verlag Berlin Heidelberg 1991
- B. Baumgarten: Petri-Netze - Grundlagen und Anwendungen. Spektrum Akademischer Verlag 1996
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Grundlagen der Softwareentwicklung II
SWS: 4 (2 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen)
Nützliche Grundlagen
C++ oder Java Kenntnisse werden vorausgesetzt. Einfacher fällt diese Veranstaltung jedem, der schon mal mit
einer Klassenbibliothek gearbeitet hat und hoffentlich GSE I erfolgreich gemeistert hat.
Literatur
- Software-Architektur und Software-Bauelemente von Erika Horn. (Dieses Buch ist laut Frau Prof. E. Horn für ihre
Vorlesung unerlässlich, da in diesem Semester keine Skripts mehr zur Verfügung gestellt werden.)
- Die Programmierspache C++ von B. Stroustrup (Eigentlich genau das richtige Buch für diese Veranstaltung.)
Aufwand
Es sind wöchentlich [Hausaufgaben] in Form von Programmieraufgaben abzugeben. Diese nehmen aber bei kontinuier-
licher Bearbeitung nicht wirklich viel Zeit in Anspruch. Man muss mindestens 50% der Aufgaben bearbeitet haben.
Am Semesterende wird eine Klausur geschrieben und man hat ca. 2,5 Monate Zeit, an einem Beleg zu basteln.
Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der Dokumentation!
Fazit
Man sollte spätestens 2 Wochen vor Abgabe anfangen sonst schafft man es wirklich nicht mehr!
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Graphen und Algorithmen
SWS: 4 (2 SWS Vorlesungen, 2 SWS Übungen/Praktikum)
Allgemeines
Die Vorlesung wird als wahlobligatorische Lehrveranstaltung angeboten. Es können drei Leistungspunkte erworben werden. Die Leistungsbewertung erfolgt auf der Grundlage eines schriftlichen Abschlusstests, der in der letzten Vorlesung geschrieben wird.
Graphen gehören zu den grundlegenden Strukturen der Informatik. Mit ihrer Hilfe können komplizierte Probleme aus verschiedensten Gebieten mathematisch modelliert und effektiv bearbeitet werden. Die stürmische Entwicklung der Schaltkreis- und Rechentechnik
in den letzten Jahrzehnten hat es möglich gemacht, auch grosse Graphen mit Hilfe von Computern zu bearbeiten, vorausgesetzt es sind effiziente Algorithmen zum jeweiligen Problem bekannt. Andererseits ist es gerade diese ungebremst fortschreitende Entwicklung
von immer kleineren und schnelleren hochintegrierten digitalen Schaltkreisen, die einen massiven Einsatz von schnellen und guten
kombinatorischen und graphtheoretischen Algorithmen erfordert. Graphen werden dabei auf allen Stufen des Schaltkreisentwurfs
als theoretische Modelle zur Formulierung der auftretenden Probleme verwendet. Das Ziel der Vorlesung ist es, einen Überblick über grundlegende Graphalgorithmen, ihren theoretischen Hintergrund und benötigte Datenstrukturen zu geben. Dabei dienen
die Erfordernisse beim Schaltkreisentwurf als Motivation. Die besprochenen Verfahren sind jedoch viel allgemeiner anwendbar,
so dass wir uns in den Beispielen nicht auf dieses Gebiet beschränken. Im Zusammenhang damit werden wir auch einen Einblick
in wichtige algorithmische Techniken (Greedy--Algorithmen, Branch & Bound, Dynamisches Programmieren usw.) geben.
Gliederung
- Graphentheoretische Grundbegriffe
- Komplexität von Algorithmen
- Planare Graphen
- Färbungen
- Kürzeste und längste Wege
- Spannende Bäume
- Spezielle Datenstrukturen (Heaps)
- Steiner-Bäume
- Partitionierungsalgorithmen
- Flüsse und Netzwerke
- Korrespondenzen
Literatur
- D. Jungnickel. Graphen, Netzwerke und Algorithmen. BI-Wiss.-Verlag, Mannheim, 1994.
- T. Lengauer. Combinatorial Algorithms for Integrated Circuit Layout. Teubner Stuttgart, 1990
- N. Sherwani. Algorithms for VLSI Physical Design Automation. Kluwer, 1999
- V. Turau. Algorithmische Graphentheorie. Addison--Wesley, 1996
- T. Corman, C. Leiserson, R. Rivest. Introduction to Algorithms. McGraw Hill, 1990
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