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Dieser Eintrag ist aus dem Wintersemester 2022/23 und möglicherweise veraltet. Ein aktuelles Äquivalent finden Sie hier.

CS 460 — Theoretische Informatik
(engl. Theoretical Computer Science)

Niveaustufe, Verpflichtungsgrad Aufbaumodul, Pflichtmodul
Lehr- und Lernformen,
Arbeitsaufwand		 Vorlesung (4 SWS), Übung (2 SWS),
270 Stunden (90 Std. Präsenzzeit, 180 Std. Selbststudium)
Leistungspunkte,
Voraussetzungen zum Erwerb		 9 LP
Studienleistung(en): Erreichen von mindestens 50 Prozent der Punkte aus den wöchentlich zu bearbeitenden Übungsaufgaben und mündliche Präsentation der Lösung von mindestens zwei der Übungsaufgaben.
Prüfungsleistung: Klausur
Sprache,
Benotung		 Deutsch,
Die Benotung erfolgt mit 0 bis 15 Punkten gemäß der Prüfungsordnung für den Studiengang B.Sc. Informatik.
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-, 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,
  • Einüben wissenschaftlicher Arbeitsweisen (Erkennen, Formulieren, Lösen von Problemen, Schulung des Abstraktionsvermögens),
  • Training der mündlichen Kommunikationsfähigkeit in den Übungen durch Einüben der freien Rede vor einem Publikum und bei der Diskussion.

Voraussetzungen

Keine. Empfohlen werden mathematische Grundkenntnisse, wie sie in den Basismodulen Grundlagen der linearen Algebra und Grundlagen der Analysis vermittelt werden.


Verwendbarkeit

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

  • B.Sc. Data Science
  • B.Sc. Informatik
  • B.Sc. Mathematik
  • B.Sc. Wirtschaftsinformatik
  • M.Sc. Data Science
  • M.Sc. Mathematik
  • M.Sc. Wirtschaftsinformatik

Im Studiengang B.Sc. Informatik muss das Modul im Studienbereich Informatik Aufbaumodule absolviert werden.

Das Modul kann auch in anderen Studiengängen absolviert werden (Exportmodul).


Literatur

  • E. Hopcroft, R. Motwani, J.D. Ullman: Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und Komplexitätstheorie, Pearson Studium, 2002.
  • U. Schöning: Theoretische Informatik – kurzgefasst, Spektrum 2008.
  • G. Vossen, K.-U. Witt: Grundkurs der Theoretischen Informatik, Vieweg 2011.
  • D.W. Hoffmann: Theoretische Informatik, Hanser Verlag 2009.
  • H.P.Gumm, M.Sommer: Einführung in die Informatik, Kapitel 9, Oldenbourg 2009.



Bitte beachten Sie:

Diese Seite beschreibt ein Modul gemäß dem im Wintersemester 2022/23 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.

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