Modellierung

Wintersemester 2023/24

bei Prof. Dr. Sibylle Schwarz

Pflichtmodul C114 im 1. Semester Bachelor Informatik und Medieninformatik

Lernziele / Kompetenzen

Inhalt

• Daten durch
  • Mengen: Darstellungen (implizit, explizit), Mengenoperationen, Potenzmengen
• Zusammenhängen zwischen Daten durch
  • Relationen: Eigenschaften, Verkettung, Inverse, Projektionen, Abschlüsse, spezielle binäre Relationen (Äquivalenzrelationen, Ordnungsstrukturen)
  • Graphen als Darstellung von Relationen, Eigenschaften, spezielle Graphen (Pfad, Kreis, Baum, vollständig, bipartit)
  • Funktionen: Eigenschaften, Inverse, Verkettung, charakteristische Funktionen von Mengen
• strukturierten Daten durch
  • Wörter, Sprachen
  • Signaturen, Terme
  • algebraische Strukturen
  • abstrakte Datentypen (Softwareschnittstellen)
• Eigenschaften und Anforderungen durch Logiken
  • klassische Aussagenlogik
  • klassische Prädikatenlogik (der 1. Stufe)
  (jeweils Syntax, Semantik, Folgern, Schließen)
• Abläufen durch Zustandübergangssysteme
  • Abstrakte Maschinen
  • Berechnungsmodelle

Vorlesung

Wöchentlich finden zwei Vorlesungen statt, donnerstags und freitags je 9:30 Uhr.

Seminare

Jeder Teilnehmer ist einer Übungsgruppe zugeordnet und nimmt am wöchentlich stattfindenden Seminar dieser Gruppe teil.

Übungsaufgaben

Das Selbststudium zum Modul Modellierung besteht aus

Vor- und Nachbereitung

jeder Vorlesung und Übung,

praktischen Übungsaufgaben:

wöchentlich als Hausaufgaben im Autotool zu bearbeiten. (Hinweise für Autotool-Neulinge).
Nicht rechtzeitig dort bearbeitete Lösungen der schriftlichen Aufgaben können nicht gewertet werden.

schriftlichen Übungsaufgaben:

wöchentlich als Hausaufgaben im Opal-Kurs zum Modul einzusenden. Dort finden Sie auch alle Aufgaben als einzelne Dateien.
Nicht rechtzeitig dort eingesendete Lösungen der schriftlichen Aufgaben können nicht gewertet werden.
Lösung zu jeder Aufgabe X.Y von Übungsserie X einzeln in den Abgabeordner zu genau dieser Aufgabe einsenden:

• Übungen -> AufgabenserieX -> Abgabe -> ÜA X.Y -> Abgabeordner -> Datei hochladen (ausschließlich pdf)
• Lösung in Gruppen aus ≤ 3 Studierenden zulässig (und empfohlen)
• Dateiname serieX-aufgY-Z1-Z2-Z3.pdf für Lösung zu Aufgabe Y von Übungsserie X von den Studierenden mit Familiennamen Z1,Z2,Z3
• Namen aller Mitglieder der Gruppe oben auf der Lösung vermerken (auch bei Gruppen aus weniger als 3 Studierenden)
• jedes Gruppenmitglied sendet die (gemeinsame) Lösung in seinen Abgabeordner ein

Alle schriftlichen Übungsserien werden hier veröffentlicht.

Literaturempfehlungen

Zusammenfassung, alle Folien

Bücher:

• Modellierung:
  • Uwe Kastens, Hans Kleine Büning: Modellierung - Grundlagen und formale Methoden, Hanser 2008
  • Manfred Broy, Ralf Steinbrüggen: Modellbildung in der Informatik, Springer 2004
• Logik
  • Michael Huth, Mark Ryan: Logic in Computer Science, Cambridge University Press 2010
  • Uwe Schöning: Logik für Informatiker, Spektrum 2000
  • Martin Kreuzer, Stefan Kühling: Logik für Informatiker, Pearson 2006
• Graphen
  • Reinhard Diestel: Graph Theory, Springer GTM 173, 5th edition 2016