- 08.10.2014:
Die Nachklausur ist korrigiert. Sie können Ihren Punktestand im
Online-KVV nachsehen.
Das Notenschema findet sich hier.
Bei Fragen oder Problemen wenden Sie sich bitte an mich.
Die Nachklausureinsicht ist am
Freitag, den 10.10.2014, von
14–15 Uhr im SR046. Bei dieser Gelegenheit kann
auch die erste Klauur noch einmal eingesehen werden.
- 02.10.2014: Am 07.10. findet die Nachklausur statt.
Außer Schreibutensilien ist lediglich ein beidseitig
handbeschriebenes DIN-A4 Blatt als Hilfsmittel erlaubt.
Bitte bringen Sie ein Personaldokument mit Lichtbild sowie
Ihren Studierendenausweis mit. Die Klausur findet statt im HS 1a
der Silberlaube, Habelschwerdter Allee 45.
Bitte bis 12:05 Uhr die Plätze einnehmen.
Klausurbeginn um 12:15 Uhr.
- 29.09.2014:
Katharina Klost und Kristin Knorr bieten ein
Wiederholungstutorium zur Vorbereitung auf die Nachklausur an.
Es findet statt am Mittwoch, den 01.10.2014 von
14–16 Uhr im SR005.
- 22.09.2014:
Die Nachklausur findet statt am Dienstag, den 07.10.2014,
von 12–14 Uhr. Falls Sie an der Nachklausur
teilnehmen möchten, melden Sie sich bitte bis zum
01.10.2014 im
Online-KVV unter dem
Exam Sign Up Tool an.
ACHTUNG: Niemand wird automatisch angemeldet; es sollen
sich bitte alle im KVV anmelden. Nur so erhalte ich eine
zuverlässige Schätzung der Teilnehmerzahl.
- 18.07.2014:
Die Klausur ist korrigiert. Sie können Ihren Punktestand im
Online-KVV nachsehen.
Das Notenschema findet sich hier.
Bei Fragen oder Problemen wenden Sie sich bitte an mich.
Die Klausureinsicht ist am Dienstag, den 22. Juli 2014,
von 16:15–17:15 Uhr im SR 055.
Die Nachklausur ist voraussichtlich am
Dienstag, den 07. Oktober 2014 von 12–14 Uhr (UPDATE).
Weitere Informationen zur
Nachklausur werden zu gegebener Zeit bekannt gegeben.
- 09.07.2014: Am 16.07. findet die Klausur statt. Außer
Schreibutensilien ist lediglich ein beidseitig handbeschriebenes DIN-A4
Blatt als Hilfsmittel erlaubt, das mit abzugeben ist. Bitte bringen Sie
ein Personaldokument mit Lichtbild sowie Ihren Studierendenausweis mit.
Die Klausur findet statt im HS Informatik, im HS ZIB und im großen Hörsaal
der Physiologie. Die Hörsaalaufteilung ist
folgendermaßen:
Nachnamen A–D schreiben im Hörsaal der Informatik, Nachnamen
E–L im Hörsaal des ZIB, Nachnamen M–Z im großen Hörsaal
der Physiologie. Bitte bis 10:05 Uhr die
Plätze einnehmen.
Klausurbeginn um 10:15 Uhr.
- 08.07.2014: Relaunch der Website im neuen Design.
- 07.07.2014: Die volle Punktzahl zum erreichen der aktiven und regelmäßigen Teilnahme
wurde auf 300 Punkte festgelegt.
- 02.07.2014: Das elfte Aufgabenblatt ist online. Dies ist das letzte Aufgabenblatt.
- 30.06.2014: Die Abstimmung über den Spickzettel ist vorbei. Es
haben 91 Personen mit JA und 61 Personen mit NEIN gestimmt. Damit ist bei
der Klausur ein beidseitig handbeschriebenes DINA4-Blatt mit Notizen zugelassen.
- 28.06.2014: Bitte melden Sie sich im Online-KVV zur Klausur an, falls Sie teilnehmen möchten.
- 26.06.2014: Die Probeklausur ist online.
- 20.06.2014: Abstimmung über einen Spickzettel in der Klausur:
Falls der Poll im KVV für Sie nicht funktioniert, stimmen Sie bitte hier
ab: JA NEIN.
- 18.06.2014: Am Mittwoch, den 25.06.2014, hält
Christoph Benzmüller
eine Gastvorlesung über Logik und Berechenbarkeitstheorie.
- 18.06.2014: Das zehnte Aufgabenblatt ist online.
Dies ist das vorletzte Aufgabenblatt.
- 12.06.2014: Am Montag, den 23.06.2014, findet von 10–12 Uhr im
HS Informatik eine unverbindliche Probeklausur statt. Falls Sie daran teilnehmen
möchten, melden Sie sich bitte über das Sign-Up-Tool im
Online-KVV dafür an.
- 11.06.2014: Das neunte Aufgabenblatt ist online.
- 04.06.2014: Das achte Aufgabenblatt ist online.
- 28.05.2014: Das siebte Aufgabenblatt ist online.
- 21.05.2014: Das sechste Aufgabenblatt ist online.
- 17.05.2014: Immer Donnerstags, von 18–20 Uhr findet jetzt
im HS Informatik ein Wunschkonzert-Tutorium statt, in dem beliebige Fragen zur
Vorlesung beantwortet werden.
- 14.05.2014: Das fünfte Aufgabenblatt ist online.
- 12.05.2014: Auf Anraten der Tutoren wurde der reguläare
Ausdruck bei Aufgabe 4.1b) vereinfacht.
- 07.05.2014: Das vierte Aufgabenblatt ist online.
- 30.04.2014: Das dritte Aufgabenblatt ist online.
- 23.04.2014:
Die Klausur findet statt am Mittwoch, den 16.07.2014
von 10–12 Uhr im HS Informatik, im HS ZIB und im großen
Hörsaal der Physiologie, Arnimallee 22. Details werden zu gegebener
Zeit bekannt gegeben.
- 23.04.2014: Das erste Zusatztutorium zum Thema Logik und Beweise von Max Willert findet statt
am Dienstag, den 29.04.2014, von 08–10 Uhr im HS Informatik. Der zweite Termin
findet voraussichtlich eine Woche später am selben Ort statt.
- 23.04.2014: Das zweite Aufgabenblatt ist online.
- 15.04.2014: Max Willert bietet ein Zusatztutorium zum Thema Logik und
elementare Beweistechniken an. Interessierte tragen bitte ihre Terminwünsche
im Doodle ein.
- 02.04.2014: Das erste Aufgabenblatt ist online.
- 01.04.2014: Der erste Vorlesungstermin
ist der 16.04.2014. Die Tutorien beginnen in der zweiten
Semesterwoche.
Die Anmeldung zu den Tutorien wird über das
Online-KVV erfolgen.
Ggf. gibt es noch Anpassungen der Tutoriumsgröße zu
Semesterbeginn.
Die Übungszettel werden ausschließlich online erscheinen
und zwar hier auf dieser Seite.
Themenübersicht
- Grundlagen
- Alphabete, Sprachen, Wörter
- einfache Operationen auf Sprachen
- reguläre Sprachen
- reguläre Ausdrücke
- endliche Automaten und Nichtdeterminismus
- Äquivalenz der Darstellungen
- Pumping Lemma
- Nerode-Relation und Minimalautomaten
- Anwendungen regulärer Sprachen, Lexer, Grep
- Turing Maschinen
- Definition(en) und Eigenschaften, Universalität
- Grenzen der Berechenbarkeit: Universalsprache,
Halteproblem, PKP
- Reduktionskonzept
- Aufzählbarkeit, Entscheidbarkeit, Berechenbarkeit
- kontextfreie Sprachen
- Grammatiken und Chomsky-Hierarchie
- kontextfreie Grammatiken
- Eindeutigkeit
- Chomsky-Normalform und der CYK-Algorithmus
- Pumping-Lemma
- Kellerautomaten und Äquivalenz der Darstellungen
- Varianten: eindeutig kontextfrei, deterministisch kontextfrei, u.a.
- Anwendungen im Übersetzerbau, Parser
Tatsächlicher Inhalt
- Mittwoch, den 16.04.2014
- Administrativa
- Einleitung
- Was ist theoretische Informatik?
- Geschichte, Motivation und Fragestellungen
- Montag, den 21.04.2014 (Ostermontag)
- Mittwoch, den 23.04.2014
- Alphabete, Wörter, Sprachen
- Operationen auf Sprachen
- reguläre Ausdrücke und reguläre Sprachen
- Montag, den 28. 04. 2014
- weitere Beispiele zu regulären Ausdrücken
- deterministische endliche Automaten (DEAs) mit Beispielen
- Mittwoch, den 30. 04. 2014
- nichtdeterministische endliche Automaten (NEAs)
- Äquivalenz von NEAs und DEAs; Potenzmengenkonstruktion
- Montag, den 05. 05. 2014
- Abschluss Potenzmengenkonstruktion und Beweis
- Äquivalenz von endlichen Automaten und regulären Ausdrücken: rA → NEA
- Mittwoch, den 07. 05. 2014
- Äquivalenz von endlichen Automaten und regulären Ausdrücken
- Abschluss rA → NEA
- Algorithmus von Kleene: DEA → rA
- weitere Eigenschaften von regulären Sprachen
- Montag, den 12. 05. 2014
- Algorithmus von Kleene: Abschluss
- weitere Eigenschaften von regulären Sprachen
- Pumping-Lemma: Intuition und Beweis
- Mittwoch, den 14. 05. 2014
- Pumping-Lemma: Anwendungen
- Myhill-Nerode-Relation und Minimalautomaten
- Montag, den 19. 05. 2014
- Myhill-Nerode-Relation und Minimalautomaten
- Konstruktion von Minimalautomaten -- Theorie
- Mittwoch, den 21. 05. 2014
- Konstruktion von Minimalautomaten -- Algorithmus
- Reguläre Sprachen im Übersetzerbau
- Turing-Maschinen
- Montag, den 26. 05. 2014
- Turing-Maschinen: Beispiele und Varianten
- Mittwoch, den 28. 05. 2014
- Berechenbarkeit, Church-Turing These
- Kodierung von Turing-Maschinen
- Diagonalsprache
- universelle Sprache und universelle Turingmaschine
- Montag, den 02. 06. 2014
- Semientscheidbarkeit/rekursive Aufzählbarkeit
- Halteproblem
- Reduktionskonzept
- Abschlusseigenschaften von entscheidbaren und semientscheidbaren
Sprachen
- Mittwoch, den 04. 06. 2014
- Weitere unentscheidbare Probleme:
- Postsches Korrespondenzproblem,
- Hilberts Entscheidungsproblem und
Gödelscher Unvollständigkeitssatz,
- diophantische Gleichungen,
- Erkennen von Computerviren
- Rekursionssatz und sich-fortpflanzende Programme
- Satz von Rice: Alle interessanten semantischen Eigenschaften von Turing-Maschinen
sind nicht entscheidbar.
- Montag, den 09. 06. 2014 (Pfingstmontag)
- Mittwoch, den 11. 06. 2014
- Grammatiken: Definition und Beispiele
- Montag, den 16. 06. 2014
- Chomsky-Hierarchie: Definition und Eigenschaften
- Die Chomsky-Hierarchie ist echt
- Mittwoch, den 18. 06. 2014
- Kontextfreie Grammatiken: Syntaxbäume, Eindeutigkeit und inhärente Mehrdeutigkeit
- Chomsky-Normalform: Notizen
- Montag, den 23. 06. 2014
- Mittwoch, den 25. 06. 2014
- Montag, den 30. 06. 2014
- CYK-Algorithmus
- Pumping-Lemma für kontextfreie Sprachen
- Mittwoch, den 02. 07. 2014
- Pumping-Lemma für kontextfreie Sprachen
- Beispielanwendungen des Pumping-Lemmas
- Montag, den 07. 07. 2014
- weitere Beispiele für das Pumping-Lemma für kontextfreie Sprachen
- Abschlusseigenschaften kontextfreier Sprachen
- Kellerautomaten
- Mittwoch, den 09. 07. 2014
- Kellerautomaten: formale Definition und Beispiel
- Zusammenfassung und Ausblick
- Montag, den 14. 07. 2014
- Wiederholung und Klausurvorbereitung.
- Themen:
- Entscheidbarkeit und Reduktionen
- Nerode-Relation und Minimalautomat
- Mittwoch, den 16. 07. 2014
- Dienstag, den 22. 07. 2014
- Dienstag, den 07. 10. 2014
- Freitag, den 10. 10. 2014
Voraussetzungen
- Grundlegende Kenntnisse zu diskreter Mathematik
werden vorausgesetzt.
Literatur
- Uwe Schöning: Theoretische Informatik – kurz gefasst,
5. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, 2008
Alles Wichtige knapp und übersichtlich zusammengefasst.
Gut zur Prüfungsvorbereitung, aber eventuell wenig motivierend.
- John E. Hopcroft, Rajeev Motwani, Jeffrey D. Ullman:
Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und
Komplexität, Pearson Studium, 3. Auflage, 2011
Der Klassiker. Enthält viele motivierende
Beispiele und Hintergrundwissen. Die deutsche Übersetzung ist eine
Zumutung etwas gewöhnungsbedürftig.
- Ingo Wegener: Theoretische Informatik – Eine
algorithmenorientierte Einführung, 3. Auflage, Teubner, 2005
Sehr detailliert, manchmal etwas technisch.
- Michael Sipser: Introduction to the Theory of Computation,
2nd ed., Thomson Course Technology, 2006
Sehr schön und verständlich geschrieben. Die hinteren
Kapitel gehen weit über den Vorlesungsstoff hinaus.
Für Leute mit Interesse an der theoretischen Informatik.
- Ingo Wegener: Kompendium theoretische Informatik –
Eine Ideensammlung, Teubner, 1996
Verständliche Darstellung der wesentlichen Ideen ohne großen
technischen Ballast. Nicht unbedingt als Hauptquelle für die
Veranstaltung geeignet, aber als Ergänzung empfohlen.
- Anil Maheshwari und Michiel Smid: Introduction to Theory of
Computation, 2014 [link]
Vorlesungsskript aus Kanada.
- Andrew Hodges: Alan Turing, The Enigma
Biographisches zu einem Pionier der theoretischen Informatik.
Es wird eine Klausur am Ende des Semesters geben,
sowie eine Ersatzklausur vor Beginn des
nächsten Semesters.
Dabei gilt die Freiversuchsregel. Das heißt, man kann die
Ersatzklausur nutzen,
um das Ergebnis aus der Hauptklausur
zu verbessern (nur bei erstmaligem Absolvieren des Moduls).
Der Klausurtermin ist Mittwoch, der 16.07.2014, von 10–12 Uhr,
im großen Hörsaal der Physiologie, Arnimallee 22, im HS ZIB und
im Hörsaal Informatik.
Für den Scheinerhalt muss man
-
regelmäßig an dem Tutorium teilnehmen (bei mindestens 80% der
Termine);
-
mindestens 60% der Punkte auf den Übungszetteln Erreichen und
mindestens zweimal im Tutorium vorrechnen; und
-
die Klausur mit mindestens 50% der Gesamtpunktzahl
bestehen.
Die erfolgreiche Teilnahme am Übungsbetrieb und Teilnahme an der Klausur
sind unabhängige Leistungen.
Die Scheine sind benotet. Die Note beruht nur auf den
Klausurergebnissen.
Die Vorlesung findet statt Montag und Mittwoch, 10–12 Uhr, im
großen Hörsaal in der Takustraße 9.
Es gibt fünf Tutor_innen (Katharina Klost, Kristin Knorr, Justus Pfannschmidt,
Simon Tippenhauer und Max Willert).
Montag
|
14:00–16:00 |
Takustr. 9 Seminarraum 051 |
Simon Tippenhauer |
Dienstag |
12:00–14:00 |
Takustr. 9 Seminarraum 053 |
Kristin Knorr |
Mittwoch |
08:00–10:00 |
Takustr. 9 Seminarraum 051 |
Katharina Klost |
|
12:00–14:00 |
Takustr. 9 Seminarraum 051 |
Simon Tippenhauer |
12:00–14:00 |
Takustr. 9 Seminarraum 055 |
Kristin Knorr |
|
14:00–16:00 |
Takustr. 9 Seminarraum 005 |
Max Willert |
Donnerstag |
12:00–14:00 |
Takustr. 9 Seminarraum 051 |
Max Willert |
12:00–14:00 |
Arnimallee 3 HS 001 |
Justus Pfannschmidt |
12:00–14:00 |
Animallee 7 Seminarraum 1.1.53 |
Katharina Klost |
|
16:00–18:00 |
Takustr. 9 Seminarraum 051 |
Justus Pfannschmidt |
|
18:00–20:00 |
Takustr. 9 großer Hörsaal |
Wunschkonzert |
Sprechzeit des Dozenten: Dienstag 14–15 Uhr in Zimmer 114 und
nach Vereinbarung
Die Übungszettel werden jede Woche hier verlinkt. Sie werden
ausschließlich online erscheinen.
Die normale Bearbeitungszeit ist von Mittwoch bis zum Freitag
9 Tage später. Die Zettel sind vor 10 Uhr
in die entsprechenden Tutorenfächer einzuwerfen. Die Bearbeitung
erfolgt in Zweiergruppen.
Übungszettel, die nach dem angegebenen Termin
abgegeben werden, zählen als nicht bearbeitet.
Nr. | Ausgabe | Abgabe |
pdf | tex | Bemerkungen |
1 |
02.04.2014 |
25.04.2014 |
|
|
|
2 |
23.04.2014 |
02.05.2014 |
|
|
|
3 |
30.04.2014 |
09.05.2014 |
|
|
|
4 |
07.05.2014 |
16.05.2014 |
|
|
Aufgabe 1b) wurde geändert. |
5 |
14.05.2014 |
23.05.2014 |
|
|
|
5a |
15.05.2014 |
keine |
|
|
Pumping-Lemma Aufgaben. |
6 |
21.05.2014 |
30.05.2014 |
|
|
summe.flex |
7 |
28.05.2014 |
06.06.2014 |
|
|
|
8 |
04.06.2014 |
13.06.2014 |
|
|
|
9 |
11.05.2014 |
20.06.2014 |
|
|
|
10 |
18.06.2014 |
27.07.2014 |
|
|
Chomsky Normalform
vorletztes Aufgabenblatt
|
11 |
04.07.2014 |
11.07.2014 |
|
|
letztes Aufgabenblatt
|
Probeklausur |
23.06.2014 |
keine |
|
|
|