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Theoretische Informatik


Studiengang

Bachelor Informatik

1. Studienabschnitt (1. und 2. Studiensemester)
Modulgruppe Theoretische Grundlagen

Modul:

Theoretische Informatik

Modulverantwortliche(r):

Prof. Dr. Fuhr, Prof. Dr. Kröner

Vorkenntnisse:

Schulwissen, Programmieren I

Arbeitsaufwand:

210 Stunden, davon:
95 Stunden Präsenzzeit
115 Stunden Vor- und Nachbereitung des Lehrstoffs, Lösung der Übungsaufgaben und Prüfungsvorbereitung

Leistungspunkte:

7

Semesterwochenstunden:

6

Veranstaltungstyp:

4 SWS Vorlesung mit 2 SWS Übung

Semesterturnus:

Sommersemester

Unterrichtssprache:

Kurs nur in Deutsch

Beitrag zu den Zielen des
Studiengangs:

Schaffen von Grundlagen

Lernziel:

Verständnis grundlegender Konzepte formaler Sprachen,  der Automatentheorie sowie formaler Grammatiken und ihrer Zusammenhänge. Einordnung formaler Sprachen in die Chomsky-Hierarchie. Fähigkeit zur Abgrenzung regulärer und nicht-regulärer Sprachen. Analysieren von Automaten und Chomsky-Grammatiken. Formulieren von Grammatiken, regulären Ausdrücken und Automaten für formale Sprachen. Anwenden von Transformationen zur Überführung dieser Repräsentationen formaler Sprachen in äquivalente Modelle. Kenntnis des Berechenbarkeitsbegriffs und ausgewählter Entscheidbarkeitsprobleme.

Schlüsselqualifikationen:

Fähigkeit zu abstraktem mathematischen Denken und Schließen, Fähigkeit zur Bildung und zum Verständnis präziser formaler Modelle

Lehrinhalte:

Endliche Automaten und formale Sprachen, Chomsky-Grammatiken und -Hierarchie, Kellerautomaten, Turingautomaten, Determinismus vs. Nichtdeterminismus, Berechenbarkeit und Entscheidbarkeit

Literatur:

  • Dirk. W. Hoffmann: Theoretische Informatik, 3. Auflage, 2015, Carl Hanser Verlag.
  •  G. Vossen, K.-U. Witt: Grundkurs theoretische Informatik: Eine anwendungsbezogene Einführung, 6. Auflage. Braunschweig, 2016, Springer Vieweg.
  • U. Hedstück: Einführung in die theoretische Informatik: Formale Sprachen und Automatentheorie, 5. Auflage. 2012, Oldenbourg Wissenschaftsverlag.
  • J.E.Hopcroft & R. Motwani & J.D.Ullman: Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und Komplexitätstheorie; 3. Auflage, 2011, Pearson Studium.
  • H. Knebl: Informationsverarbeitende Systeme. Nürnberger Hochschulskripten für Technik und Wirtschaft. Nürnberg, 2003, Nano-Verlag.

Leistungsnachweis:

Schriftliche Prüfung (90 min)




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