Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramtsstudierende (ThInfWiL)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Theory of Informatics for Business Informatics and Student Teachers)

Lectures:

• • Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt
    (Vorlesung, 2 SWS, Stefan Milius, Thu, 14:15 - 15:45, H10)
  • Übung zu Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt
    (Übung, 2 SWS, Tadeusz Litak)
  • Intensivübung zu Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt (optional)
    (Übung, 2 SWS, Stefan Milius, Wed, 18:15 - 19:45, H4)

Inhalt:

Grundlegende Begriffe und Kernergebnisse der Automatentheorie, Berechenbarkeitstheorie und Komplexitätstheorie werden überblickhaft behandelt:

• endliche Automaten und reguläre Grammatiken und Sprachen

• Kellerautomaten, kontextfreue Grammatiken und Sprachen

• Turingmaschinen und berechenbare Funktionen

• Primitiv rekursive und mü-rekursive Funktionen

• LOOP- und WHILE-Berechenbarkeit

• Entscheidbare Sprachen und Unentscheidbarkeit

• Chomsky-Hierarchie

• Komplexitätsklassen P und NP

• NP-Vollständigkeit

Lernziele und Kompetenzen:

Fachkompetenz

Wissen

Die Studierenden geben elementare Definitionen und Fakten zu formalen Sprachen und entsprechenden Maschinenmodellen und Grammatiken wieder.

Verstehen

Die Studierenden

• erklären grundlegende Konzepte der Begriffe der Automaten- und Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie.

• beschreiben Beispiele dieser Konzepte.

• erläutern grundlegende Konstruktionen, Algorithmen und wesentliche Resultate und entsprechende Beweise (z.B. Unentscheibarkeit des Halteproblems).

Anwenden

Die Studierenden

• führen Konstruktionen auf vorgelegten Maschinen und Grammatiken und Sprachen durch (z.B. Automatenminiierung, Potenzmengen-Konstruktion, Chomsky-Normierung, CYK-Algorithmus).

• wenden grundlegende Beweisverfahren der theoretischen Informatik an (z.B. Induktionsbeweise, Pumping-Lemma, Reduktionen).

Analysieren

Die Studierenden

• analysieren formale Sprachen und ermitteln ihre Zugehörigkeit zu den Klassen der Chomsky-Hierarchie.

• untersuchen die Entscheidbarkeit von vorgelegten formalen Sprachen.

• analysieren die Komplexität eine Entscheidungsproblem und klassifizieren es als Problem in P, NP bzw. NP-vollständig.
  

Lern- bzw. Methodenkompetenz

Die Studierenden

• beherrschen das grundsätzliche Konzept des Beweises als hauptsächliche Methode des Erkenntnisgewinns in der theoretischen Informatik. Sie überblicken abstrakte Begriffsarchitekturen.

• vollziehen mathematische Argumentationen nach, erklären diese, führen diese selbst und legen sie schriftlich nieder.

Sozialkompetenz

Die Studierenden lösen Probleme in kollaborativer Gruppenarbeit und präsentieren erarbeitete Lösungen.

Literatur:

• U. Schöning: Theoretische Informatik - kurz gefasst, 5. Aufl., Spektrum 2008.

• J.E. Hopcroft, R. Motwani und J.D. Ullman: Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation, 2. Aufl., Addison Wesley, 2001.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. 079#72#H
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Informatik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Hauptschulen) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt)
2. 079#74#H
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Informatik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Mittelschulen) | Pflichtmodule der Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt)
3. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Berufspädagogik Technik (Master of Education) | Studienrichtung Elektro- und Informationstechnik (Masterprüfungen) | Unterrichtsfach (Zweitfach) inkl. Fachdidaktik | Informatik | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt)
4. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Berufspädagogik Technik (Master of Education) | Studienrichtung Metalltechnik (Masterprüfungen) | Unterrichtsfach (Zweitfach) inkl. Fachdidaktik | Informatik | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt)
5. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2018w | TechFak | Berufspädagogik Technik (Master of Education) | Gesamtkonto | Unterrichtsfach (Zweitfach) inkl. Fachdidaktik | Informatik | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt)
6. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2018w | TechFak | Berufspädagogik Technik (Master of Education) | Gesamtkonto | Unterrichtsfach (Zweitfach) inkl. Fachdidaktik | Informatik | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt)
7. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2020w | TechFak | Berufspädagogik Technik (Master of Education) | Gesamtkonto | Unterrichtsfach (Zweitfach) inkl. Fachdidaktik | Informatik | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt)
8. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2020w | TechFak | Berufspädagogik Technik (Master of Education) | Gesamtkonto | Unterrichtsfach (Zweitfach) inkl. Fachdidaktik | Informatik | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt)
9. Digitale Geistes- und Sozialwissenschaften (Bachelor of Arts (2 Fächer)): 2. Semester
   (Po-Vers. 2016w | PhilFak | Digitale Geistes- und Sozialwissenschaften (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | weitere Pflichtmodule der Bachelorprüfung sowie Wahlpflichtmodule der GOP | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt)
10. Digitale Geistes- und Sozialwissenschaften (Bachelor of Arts (2 Fächer))
    (Po-Vers. 2018w | PhilFak | Digitale Geistes- und Sozialwissenschaften (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Module der Grundlagen- und Orientierungsprüfung Digitale Geistes- und Sozialwissenschaft | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt)
11. Informatik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien)
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Informatik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt)
12. Informatik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Realschulen)
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Informatik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Realschulen) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt)
13. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt)
14. Modulstudien Digital Humanities (keine Abschlussprüfung angestrebt bzw. möglich)
    (Po-Vers. 2021w | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich informatisch-mathematische Grundlagen | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik)
15. Wirtschaftsinformatik (Bachelor of Science): 4. Semester
    (Po-Vers. 100 | ReWiFak | Wirtschaftsinformatik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Bachelorphase Wirtschaftsinformatik | Pflichtbereich (Methodenkompetenz) | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik)
16. Wirtschaftsinformatik (Bachelor of Science): 4. Semester
    (Po-Vers. 2010 | ReWiFak | Wirtschaftsinformatik (Bachelor of Science) | Pflichtbereich (Methodenkompetenz) | weitere Pflichtmodule | Informatik | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik)
17. Wirtschaftsinformatik (Bachelor of Science): 4. Semester
    (Po-Vers. 2015w | ReWiFak | Wirtschaftsinformatik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Pflichtbereich | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik)
18. Wirtschaftsinformatik (Bachelor of Science): 4. Semester
    (Po-Vers. 2017w | ReWiFak | Wirtschaftsinformatik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Pflichtbereich und Schlüsselqualifikationen | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik)
19. Wirtschaftsinformatik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2018w | ReWiFak | Wirtschaftsinformatik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Pflichtbereich und SQ | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik)
20. Wirtschaftsinformatik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2020w | ReWiFak | Wirtschaftsinformatik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Pflichtbereich | Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Theoretische Informatik für Wirtschaftsinformatik und Lehramt (Prüfungsnummer: 34501)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: SS 2022, 1. Wdh.: WS 2022/2023

1. Prüfer:

Stefan Milius

Termin: 04.10.2022
Termin: 04.10.2022Termin: 04.10.2022
Termin: 04.10.2022