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Informatik 1

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Informatik 1
Modulbezeichnung (engl.): Informatics 1
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 01.10.2022
Code: PIB-INF1
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..
P221-0024
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.
3V+1U (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: 1
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Studienleistungen (lt. Studienordnung/ASPO-Anlage):
Übungen
Prüfungsart:
Klausur, Dauer 120 min.

[letzte Änderung 29.07.2024]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

PIB-INF1 (P221-0024) Praktische Informatik, Bachelor, ASPO 01.10.2022 , 1. 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):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
PIB-DB Datenbanken
PIB-INF2 Informatik 2
PIB-IREP2 Informatik 2 Repetitorium
PIB-PA Projektarbeit
PIB-PR2 Programmierung 2
PIB-PRA Praxisphase
PIB-TI Theoretische Informatik
PIB-WA Wissenschaftliches Arbeiten
PIB-WEB Grundlagen der Webentwicklung


[letzte Änderung 20.03.2025]
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Klaus Berberich
Dozent/innen: Prof. Dr. Klaus Berberich

[letzte Änderung 28.09.2016]
Lernziele:
Die Studierenden sind nach erfolgreichem Absolvieren dieses Moduls in der Lage, Algorithmen zur Lösung einfacher Probleme zu formulieren und zu analysieren. Die Studierenden verstehen wie Zahlen und Zeichen im Rechner dargestellt werden. Sie können zwischen den zugrundeliegenden Zahlensystemen umwandeln und darin rechnen. Die Studierenden kennen Grundbegriffe und Regeln der Aussagenlogik und können diese anwenden, um die Äquivalenz zweier Ausdrücke zu entscheiden. Anhand des Maschinenmodells Random-Access-Machine (RAM) lernen die Studierenden elementare Operationen eines Computers kennen. Sie können einfache Programme mit den Befehlen der RAM implementieren, deren Korrektheit beweisen sowie deren Zeit- und Platzkomplexität bestimmen. Die Studierenden werden mit grundlegenden Algorithmen (z.B. zum Suchen und Sortieren) vertraut und können diese als Bausteine zur Lösung komplexerer Probleme zusammensetzen. Anhand dieser grundlegenden Algorithmen verstehen die Studierenden wichtige Lösungsstrategien (z.B. Teile-und-Herrsche, Rekursion und dynamische Programmierung). Sie lernen zudem elementare Datenstrukturen (z.B. verkettete Listen, MinHeaps und binäre Suchbäume) kennen und können diese sinnvoll situationsabhängig einsetzen.

[letzte Änderung 04.07.2024]
Inhalt:
1. Einführung
 
2. Mathematische Grundlagen
2.1 Zahlensysteme
2.2 Boole´sche Algebra
 
3. RAM als Maschinenmodell
3.1 Bestandteile
3.2 Korrektheit von Programmen
3.3 Laufzeit von Programmen
 
4. Algorithmen
4.1 Pseudocode einer höheren Programmiersprache
4.2 Suchen
4.3 Sortieren
 
5. Datenstrukturen
5.1 Dynamische Arrays
5.2 Verkettete Listen
5.3 Prioritätswarteschlangen
5.4 Binäre Suchbäume
5.5 Hashtabellen

[letzte Änderung 04.07.2024]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Folien, RAMses als Werkzeug zum Erlernen der RAM-Befehle, vorlesungsbegleitende theoretische Übungen.

[letzte Änderung 04.07.2024]
Literatur:
Cormen Thomas H., Leiserson Charles E., Rivest Ronald L. und Stein Clifford: Algorithmen - Eine Einführung, Oldenbourg , 2013
 
Gumm Hans-Peter und Sommer Manfred: Einführung in die Informatik, Oldenbourg Verlag, 2012
 
Saake Gunter und Kai-Uwe Sattler: Algorithmen und Datenstrukturen: Eine Einführung mit Java, dpunkt.verlag, 2020
 
Sedgewick Robert und Wayne Kevin: Algorithmen und Datenstrukturen, Pearson Studium, 2014

[letzte Änderung 04.07.2024]
Modul angeboten in Semester:
WS 2024/25, WS 2023/24, WS 2022/23, WS 2021/22, WS 2020/21, ... 
[Mon Apr 28 20:30:51 CEST 2025, CKEY=pi1, BKEY=pi2, CID=PIB-INF1, LANGUAGE=de, DATE=28.04.2025]