Modellierung

Wintersemester 2019/20

bei Prof. Dr. Sibylle Schwarz

Pflichtmodul 1010 im 1. Semester Bachelor Informatik und Medieninformatik

Prüfung

Zur Prüfung ist zugelassen, wer in diesem Semester alle drei folgenden Voraussetzungen erfüllt hat:

• wenigstens 51 (70% von 74) aller schriftlichen Übungsaufgaben (OPAL) mit wenigsten 1 Punkt bewertet
• mindestens drei Punkte für Vorträge in verschiedenen Übungen seiner Gruppe
• wenigstens 17 (50% von 35) Punkte für Autotool-Pflichtaufgaben

Lernziele / Kompetenzen

Inhalt

• Daten durch
  • Mengen: Darstellungen (implizit, explizit), Mengenoperationen, Potenzmengen, Russells Paradox
• 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 für jeden Teilnehmer des Moduls zwei Vorlesungen statt.

Übungen

Jeder Student ist einer Übungsgruppe zugeordnet und nimmt an der wöchentlich stattfindenden Übung 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 oder txt (ASCII), für Einsendungen in anderen Formaten gibt es keine Punkte
• Lösung in Gruppen aus ≤ 3 Studierenden zulässig (und empfohlen)
• Dateiname serieX-aufgY-Z1-Z2-Z3.xxx 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 zusätzlich hier veröffentlicht.

• Serie 1 bis 20. 10. 2019
• Serie 2 bis 22. 10. 2019
• Serie 3 bis 29. 10. 2019 (ÜA 3.4, 3.5.b und 3.9 nicht in OPAL einsenden, werden aber in den Übungen in KW 45 besprochen)
• Serie 4 bis 5. 11. 2019
• Serie 5 bis 12. 11. 2019 (ÜA 5.1 und 5.2 nicht in OPAL einsenden, werden aber in den Übungen in KW 47 besprochen)
• Serie 6 bis 19. 11. 2019 (ÜA 6.8 nicht in OPAL einsenden, wird aber in den Übungen in KW 48 besprochen)
• Serie 7 bis 26. 11. 2019 (in 7.5 Zeile zur linearen Ordnung ignorieren)
• Serie 8 bis 3. 12. 2019
• Serie 9 bis 10. 12. 2019
• Serie 10 bis 17. 12. 2019 (ÜA 10.8 und 10.9 nicht in OPAL einsenden, werden aber in den Übungen besprochen)
• Serie 11 bis 7. 1. 2020 (ÜA 11.7 nicht in OPAL einsenden, wird aber in den Übungen besprochen)
• Serie 12 bis 14. 1. 2020 (ÜA 12.6 nicht in OPAL einsenden, wird aber in den Übungen besprochen)
• Serie 13 bis 21. 1. 2020 (ÜA 13.6 nicht in OPAL einsenden, wird aber in den Übungen besprochen)
• Serie 14 bis 28. 1. 2020 (Alle Aufgaben sind freiwillige Bonusaufgaben. Nur wer die zur Zulassung notwendige Punktzahl noch nicht erreicht hat, soll auch Lösungen zu diesen Aufgaben einsenden.)
• Serie 15 zur Prüfungsvorbereitung (nicht mehr einzusenden)

Literaturempfehlungen

Zusammenfassung, alle Folien

Die vollständigen Unterlagen zum Modul Modellierung im WS 2018/19 stehen hier.

Bücher:

• Modellierung:
  • [KKB08] Uwe Kastens, Hans Kleine Büning: Modellierung - Grundlagen und formale Methoden, Hanser 2008
  • [BS04] 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