MIN-Fakultät
Fachbereich Informatik
Arbeitsbereich Wissens- und Sprachverarbeitung

64-050 Vorlesung: Formale Grundlagen der Informatik 1
Sommersemester 2012

Veranstalter
Christopher Habel, Michael Köhler-Bußmeier
Zeit/Ort
Mo 12-14 Erzwiss H, Di 08-10 Erzwiss H
Aktuelles
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Lectures-to-Go-Einstieg
Inhalt
Die Modellierung und Analyse von Problemen sowie die Beurteilung gefundener Lösungen sind grundlegende Bestandteile der Informatik. Das Modul Grundlagen der Theoretischen Informatik beschäftigt sich auf mathematischer Basis mit Abstraktionen, Modellbildungen und Verfahren zur Beschreibung und Analyse von Algorithmen und Prozessen. Formale Methoden spielen in der Informatik die Rolle eines "Denkzeugs", mit dem der (abstrakte) Kern einer Sache knapp und präzise beschrieben werden kann. Wesentliche Hilfsmittel zur Modellierung von Problemen sind Kalküle, insbesondere logische Kalküle, formale Sprachen, Grammatiken und Automaten. Dadurch werden Modelle und Problemlösungen einer mathematischen Analyse zugänglich. Die ausführliche Modulbeschreibung findet sich im Studienführer unter IP8

Die Vorlesung umfasst drei Themenbereiche:
  1. Grundlegende Begriffe, Notationsformen und Strukturen werden formal definiert und an Beispielen erläutert.
  2. Logik: Logikkalküle sind Grundlage für eine formale Semantik von sprachlichen Beschreibungen, wie auch von Anweisungen in Programmier-, Spezifikations-, und Repräsentationssprachen. Die syntaktischen Beschreibungen ergeben Formale Sprachen, die über andere Erzeugungsmechanismen auch in dem dritten Themenbereich behandelt werden.
  3. Automatentheorie, Formale Sprachen und Berechenbarkeit: Automaten dienen als einfache mathematische Modelle von Computern oder auch Algorithmen. Mit Formalen Sprachen wird der prinzipielle, strukturelle Aufbau von Programmier- und Spezifikationssprachen beschrieben. Die Theorie der Berechenbarkeit untersucht, in Verbindung mit der formalen Beschreibung von Komplexität, die Abgrenzung zwischen effektiv Ausführbarem und prinzipiell niemals Möglichem.
Vorgehen
Vorlesung; Die Veranstaltung legt großes Gewicht auf das Erlernen des Umgangs mit formalen Methoden. Aus diesem Grund kommt den Übungen eine besondere Bedeutung zu. Die erfolgreiche Teilnahme an den Übungen ist Voraussetzung für die Zulassung zur studienbegleitenden Abschlussprüfung (Klausur). (siehe auch 64-051).
Literatur
  • Vossen, Gottfried & Witt, Kurt-Ulrich (2006). Grundkurs Theoretische Informatik. Vieweg Verlag
  • Spies, Marcus (2003). Einführung in die Logik. Werkzeuge für Wissensrepräsentation und Wissensmanagement. Spektrum, Akademischer Verlag
  • Schöning, Uwe (2000). Logik für Informatiker. Spektrum, Akademischer Verlag
  • Sipser, Michael (2006). Introduction to the Theory of Computation, Thomson Course Technology, Parts One and Two
Folien
Zum Semesterbeginn finden sich hier noch die Unterlagen des vergangenen Semesters. Änderungen und Aktualisierungen werden wir zu gegebener Zeit zur Verfügung stellen.

Teil Logik (Habel)
  • Logik: Gesamter Foliensatz 2auf1(.pdf) (13.7.11)
  • Logik: Themenliste (.pdf)
  • Logik: Einleitung (.pdf) (13.4.11)
  • Aussagenlogik: Syntax (.pdf) (6.5.11)
  • Aussagenlogik: Semantik (.pdf) (6.5.11)
  • Aussagenlogik: Normalformen (.pdf) (6.5.11)
  • Aussagenlogik: Folgerung (.pdf) (6.5.11)
  • Aussagenlogik: Deduktion (.pdf) (13.5.11)
  • Aussagenlogik: Hornformeln (.pdf) (13.5.11)
  • Aussagenlogik: Resolution (.pdf) (16.5.11)
  • Prädikatenlogik (.pdf) (20.5.11)
  • Prädikatenlogik: Normalformen (.pdf) (31.5.11)
  • Prädikatenlogik: Resolution (.pdf) (2.6.11)

Teil Automaten: (Köhler-Bußmeier)
Links
  • Hinweise und Aufgabenblätter zu den Übungen zu FGI 1 sind hier zu finden.
  • Informationen zu den Saalübungen siehe hier
  • Das ComSy zu FGI1 ist hier erreichbar. Bitte nach dem Raum FGI-1 Übungen-SoSe2012 suchen.