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Theoretische Informatik

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Theoretische Informatik
Modulbezeichnung (engl.): Theoretical Informatics
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Praktische Informatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017
Code: PIB-TI
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P221-0041
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
4V (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 3
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 18.10.2016]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

KIB-TI (P222-0044) Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2021 , 3. Semester, Pflichtfach
KIB-TI (P222-0044) Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2022 , 4. Semester, Pflichtfach
PIB-TI (P221-0041) Praktische Informatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017 , 3. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
PIB-INF1 Informatik 1
PIB-INF2 Informatik 2
PIB-MA1 Mathematik 1


[letzte Änderung 22.01.2024]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
PIB-FPRG Funktionale Programmierung
PIB-WEB Grundlagen der Webentwicklung


[letzte Änderung 10.10.2023]
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Maximilian Altmeyer
Dozent/innen:
Prof. Dr. Maximilian Altmeyer


[letzte Änderung 10.10.2023]
Lernziele:
Die Studierenden kennen die grundlegenden Begriffe und Konzepte der theoretischen Informatik. Sie sind mit den Eigenschaften von Automaten und Sprachen vertraut und können bei praktischen Aufgabenstellungen die geeigneten theoretischen Konzepte (z.B. endlicher Automat oder Kellerautomat) auswählen und anwenden.


[letzte Änderung 24.10.2016]
Inhalt:
Mathematische Grundlagen
Reguläre Sprachen
Endliche Automaten
Nichtdeterminismus
Reguläre Ausdrücke und Sprachen
Minimalautomat
Pumping-Lemma für reguläre Sprachen
Kontextfreie Sprachen
Kontextfreie Grammatiken
Normalformen
Pumping-Lemma für kontextfreie Sprachen
CYK Algorithmus
Kellerautomaten
Turingmaschinen und Varianten
Entscheidbarkeit
Halteproblem

[letzte Änderung 22.01.2024]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Tafel, Skript, Simulationssoftware

[letzte Änderung 24.10.2016]
Literatur:
HOPCROFT J.E., ULLMANN J.D., MOTWANI R., Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und Komplexitätstheorie, Pearson, 2002
SIPSER Michael: Introduction to the theory of computation, Course Technology, 3rd edition, 2012

[letzte Änderung 24.10.2016]
Modul angeboten in Semester:
WS 2023/24, WS 2022/23, WS 2021/22, WS 2020/21, WS 2019/20, ...
[Thu Apr 18 09:41:51 CEST 2024, CKEY=kti, BKEY=pi2, CID=PIB-TI, LANGUAGE=de, DATE=18.04.2024]