Informatik 3 - Theoretische Informatik

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Kürzel

INFO3

Modulnummer

n.n.

Leistungspunkte (Credits)

8 CP

Workload

240 Stunden

Semesterwochenstunden

6 SWS

Turnus

jedes Sommersemester

Unterrichtssprache

Deutsch

Aktuelle Informationen wie Vorlesungstermine, Räume oder aktuelle Dozent*innen und Übungsleiter*innen

 

Lehrveranstaltungen

  • Informatik 3 – Vorlesung (4 SWS)
  • Informatik 3 – Übung (2 SWS)

Modulbeauftragte/r, aktuelle Dozent*innen und Übungsleiter*innen
Empfohlene Vorkenntnisse
Inhalte der Module Informatik 2 Algorithmen und Datenstrukturen und Mathematik 2 -Algorithmische Mathematik
Teilnahmevoraussetzungen
keine
Lernziele (Lerning Outcomes)
Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls

  • be­herr­schen die Stu­die­ren­den den pro­fes­sio­nel­len Um­gang mit Berechnungs-modellen und ihren Beziehungen zu Sprachklassen. Dazu gehört die intellektuelle und methodische Fähigkeit, den Nachweis der Zugehörigkeit bzw. Nichtzugehörig-keit zu einer solchen Klasse zu führen
  • ist durch Ein­üben von Be­weis­tech­ni­ken wie wech­sel­sei­ti­ge Si­mu­la­ti­on oder be­-rechen­ba­re Re­duk­tio­nen bei den Studierenden die Ein­sicht ge­reift, dass an der Ober­flä­che ver­schie­den aus­se­hen­de Kon­zep­te im Kern iden­tisch sein kön­nen. Zudem erlaubt dies den Studierenden, neue Anwendungsprobleme selbstständig zu klassifizieren.
  • haben die Studierenden mit der Turingmaschine ein einfach handhabbares Rechnermodell erlernt, das ihnen fortan als Abstraktion für alle möglichen Rechner dient.
  • haben die Stu­die­ren­den fundamentale Einsichten erlangt, welche Probleme mithilfe von Rechnern effizient entschieden, mithilfe effizient entschieden, entschieden, zum Teil entschieden oder prinzipiell nicht entschieden werden können. Dadurch erlangen Sie ein tieferes Verständnis von Komplexität von Berechnungsproblemen.

Inhalt
Die Lehrveranstaltung gibt einen systematischen Überblick über die folgenden Themen-gebiete:

  • Endliche Automaten und reguläre Ausdrücke
  • Kellerautomaten und kontextfreie Grammatiken
  • Turingmaschinen und Entscheidbarkeit
  • Nichtdeterminismus und NP-Vollständigkeitstheorie

Lernformen
Hörsaalvorlesung mit Medienunterstützung und Übungen, bei denen die vorgestellten Konzepte und Techniken praktisch umgesetzt werden, teilweise mit Rechnerübungen
Prüfungsformen
Schriftliche Modulabschlussprüfung über 150 Minuten
Vorraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestandene Modulabschlussprüfung
Empfohlene Literatur

  1. John E. Hopcroft und Jeffrey D. Ullman: „Einführung in die Automatentheorie,
    Formale Sprachen und Komplexitätstheorie
    “, Addison-Wesley
  2. M. F. Sipser: „Introduction to the Theory of Computation“, PWS Publishing