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CS 460L — Theoretische Informatik für Lehramt an Gymnasien-Studierende
(engl. Theoretical Computer Science for Pre-Service-Teachers)

Niveaustufe, Verpflichtungsgrad	Aufbaumodul, Pflichtmodul
Lehr- und Lernformen, Arbeitsaufwand	Vorlesung (4 SWS), Übungen und Seminar (2 SWS), 270 Stunden (Präsenzzeit in den Lehrveranstaltungen 90 h, Vor- und Nachbereitung inklusive Studienleistungen 150 h, Vorbereitung und Ablegen von Prüfungsleistungen 30 h)
Leistungspunkte, Voraussetzungen zum Erwerb	9 LP Studienleistung(en): A) mit Seminar: 1) Wöchentliche Übungsaufgaben 2) Präsentation mindestens zweier Übungsaufgaben 3) Seminarvortrag, ca. 30 Minuten im Seminar zu schulbezogenen Themen der Vorlesung im Hinblick auf die Umsetzung in der gymnasialen Oberstufe im Seminar oder B) mit Schnittstellenübungen: 1) Wöchentliche Übungsaufgaben 2) Präsentation mindestens zweier Übungsaufgaben 3) Übungsaufgaben in den Schnittstellenübungen 4) Präsentation mindestens einer Übungsaufgabe in den Schnittstellenübungen: Bei Absolvieren eines Seminars A) ist in Studienleistung 1) die erfolgreiche Bearbeitung von mindestens 40 % der Übungsaufgaben, andernfalls B) ist in Studienleistung 1) sowie 3) die erfolgreiche Bearbeitung von mindestens 50 % der Übungsaufgaben in den Schnittstellenübungen, Voraussetzung für die Zulassung zur Modulprüfung. Prüfungsleistung: Klausur (120 Min.)
Sprache, Benotung	Deutsch, Die Benotung erfolgt mit 0 bis 15 Punkten gemäß der Prüfungsordnung für den Studiengang LAaG Informatik. Im Falle des Nichtbestehens stehen für die Prüfung insgesamt 4 Versuche zur Verfügung.
Dauer des Moduls, Häufigkeit	Ein Semester, Jedes Wintersemester
Modulverantwortliche(r)	Prof. Dr. Christian Komusiewicz

Inhalt

Automatentheorie und formale Sprachen: Grammatiken und Chomsky-Hierarchie, Endliche Automaten und reguläre Ausdrücke, Kontextfreie Grammatiken und Push-Down Automaten, Abschlusseigenschaften formaler Sprachen, Entscheidbarkeitsfragen
Berechenbarkeit: Verschiedene Modelle der Berechenbarkeit: Turing-Berechenbarkeit, Loop- und While-Berechenbarkeit, Primitive und μ-Rekursion, Church-Turing-These; Entscheidbarkeit, Aufzählbarkeit, unlösbare Probleme
Komplexitätstheorie: Aufwand von Berechnungen; P und NP; Reduktionen und NP-vollständige Probleme

Qualifikationsziele

Grundkenntnisse in Kerngebieten der Theoretischen Informatik, im Einzelnen:

Umgang mit regulären Ausdrücken, endlichen Automaten und Grammatiken. Erkennen der Möglichkeiten und Grenzen,
Verständnis formaler Modelle des Berechnens,
Prinzipielle Grenzen des algorithmischen Rechnens,
Grenzen des effizienten Lösens von Problemen,
Die Studierenden kennen und verstehen die grundlegenden Begriffe, Konzepte und Methoden, können diese anwenden und stellen Bezüge zu deren Einsatz im Schulunterricht her.

Voraussetzungen

Keine. Empfohlen werden die Kompetenzen, die in den Modulen Grundlagen der Linearen Algebra (CS 180) oder Grundlagen der Analysis (CS 280) vermittelt werden.

Verwendbarkeit

Das Modul kann im FB12 verwendet werden im Studiengang bzw. in den Studiengängen

LAaG Informatik

Im Studiengang LAaG Informatik muss das Modul im Studienbereich Aufbaubereich absolviert werden.

Literatur

(Keine Angaben.)

Bitte beachten Sie:

Diese Seite beschreibt ein Modul gemäß dem im Wintersemester 2023/24 aktuellsten gültigen Modulhandbuch. Die meisten für ein Modul gültigen Regeln werden nicht durch die Prüfungsordnung festgelegt, und können daher von Semester zu Semester aktualisiert werden. Folgende Versionen liegen im Online-Modulhandbuch vor:

Das Modulhandbuch enthält alle Module, unabhängig vom aktuellen Veranstaltungsangebot, vergleichen Sie dazu bitte das aktuelle Vorlesungsverzeichnis in Marvin.

Die Angaben im Online-Modulhandbuch wurden automatisch erstellt. Rechtsverbindlich sind die Angaben der Prüfungsordnung. Wenn Ihnen Unstimmigkeiten oder Fehler auffallen, sind wir für Hinweise dankbar.