Diskrete Modellierung (WS 2021/2022)

Vorlesung

Prof. Dr. Ulrich Meyer

Dienstag 12:00 - 14:00
Donnerstag 08:00 - 10:00

Alle anderen Termine werden rechtzeitig hier angekündigt.

LSF

Übungsbetrieb

Daniel Allendorf
Hung Tran

Fragen rund um die Vorlesung bitte an dismod21@ae.cs.uni-frankfurt.de.

Hinweis: In der Vergangenheit kam es immer wieder zu Zustellungsproblemen bei externen E-Mail Providern. Wenn Sie eine Antwort auf Ihre E-Mail erwarten, verwenden Sie bitte Ihre Uni-Mailadresse.

Fragen zu Vorlesungsinhalten oder Übungsaufgaben stellen Sie bitte in den Tutorien oder beim Lernzentrum.

Das Lösen von Übungsaufgaben geschieht auf freiwilliger Basis. Dennoch ist die Teilnahme am Übungsbetrieb unbedingt zu empfehlen. Es werden weiterführende Inhalte vermittelt und es gibt die Möglichkeit Bonuspunkte zu sammeln. Eine Beobachtung unsererseits ist: Je höher die Bonuspunkte, desto höher die Wahrscheinlichkeit, eine gute Note zu erhalten. Weiterhin gilt aber, dass leider in der Vergangenheit immer wieder Betrugsversuche bei Übungsabgaben vorkamen. Deshalb bitten wir Sie darum, von solchen Täuschungsversuchen Abstand zu nehmen. Es lohnt sich nicht! Eine Zuwiderhandlung kann dazu führen, dass wir Ihnen alle Bonuspunkte aberkennen (genaue Regelung: siehe “Hinweise zu den Übungsabgaben”).

Es gibt wöchentlich Übungsblätter. Die Abgabe der Lösungen erfolgt dieses Semester ausschließlich über unseren Online-Briefkasten. Den genauen Ablauf erfahren Sie rechtzeitig hier auf der Webseite.

Sie können durch die Teilnahme an den Übungen bis zu 10% Bonuspunkte in der Klausur erhalten. Diese werden auf die Note einer bestanden Klausur angerechnet.

Termine der Übungsgruppen

Gruppe 01Mo8 - 10
Gruppe 02Mo14 - 16
Gruppe 03Mo14 - 16
Gruppe 04Mo16 - 18
Gruppe 05Di8 - 10
Gruppe 06Di10 - 12
Gruppe 07Di10 - 12
Gruppe 08Di10 - 12
Gruppe 09Di10 - 12
Gruppe 10Di14 - 16
Gruppe 11Di14 - 16
Gruppe 12Di16 - 18
Gruppe 13Mi10 - 12
Gruppe 14Mi10 - 12
Gruppe 15Mi10 - 12
Gruppe 16Mi12 - 14
Gruppe 17Mi12 - 14
Gruppe 18Mi14 - 16

Aus gegebenem Anlass sehen wir uns verpflichtet auf folgendes hinzuweisen:

  • Ein Wechsel der zugeteilten Übungsgruppe für die Abgabe ist NICHT möglich!

Hinweise zu den Übungsabgaben

  • Wie immer gilt: Was unsere Tutoren nicht lesen können, müssen sie auch nicht korrigieren und gibt dementsprechend auch keine Punkte.
  • Da es eine online Abgabe gibt, ist eine Abgabe per E-Mail dieses Semester nicht vorgesehen.
  • Wir stellen eine LaTeX Vorlage zur Verfügung.

Onlineabgabe:

  • Die Abgabe wird Ihnen automatisch zugeordnet. Es schadet jedoch nicht Matrikelnummer und Namen darauf zu vermerken.
  • Laden Sie Ihre Lösung nicht in der letzten Minute hoch. Wir können den reibungslosen Ablauf nicht garantieren, wenn alle 5 Minuten vor Schluss abgeben wollen.
  • Wir nehmen Lösungen nur als eine PDF-Datei entgegen. Bitte stellen Sie sich darauf ein und testen Sie vorher.
    • Am besten ist es, wenn Sie gleich LaTeX verwenden. Das ist gut lesbar und erzeugt kleine Dateien. Wir bieten auch eine LaTeX Vorlage an.
    • Zur Not können Sie Scans oder Bilder zu einer PDF zusammenfügen. Wenn Sie dafür ein Smartphone verwenden, nutzen Sie eine Scannerapp Ihres Vertrauens. Damit lassen sich Ränder wegschneiden und Seiten gerade ziehen.

Plagiate und Betrugsversuche:

  • Wenn festgestellt wird, dass eine Aufgabe abgeschrieben wurde, dann…
    • … gibt es beim ersten Mal für alle Beteiligten 0 Punkte auf das Blatt.
    • … wird beim zweiten Mal allen Beteiligten die Bonifikation sowohl für die Erst- als auch die Zweitklausur aberkannt. Außerdem werden keine weiteren Abgaben der Beteiligten mehr korrigiert.
  • Wichtig: Wer bereits in einer unseren anderen Veranstaltung erwischt wurde, bekommt keine Verwarnung. In dem Fall wird die Bonifikation sofort aberkannt. Leider sehen wir uns zu diesem Schritt gezwungen nachdem die Zahlen der abgeschriebenen Lösungen in den letzten Semestern massiv angestiegen sind.
  • Sie dürfen in Gruppen über die Aufgaben diskutieren und zusammen Lösungswege erarbeiten (es ist sogar empfohlen). Jedoch muss jeder Student in der Abgabe die Lösung selbst schreiben und somit erkennbar machen, dass der Lösungsweg verstanden wurde. Im Zweifelsfall kann der Tutor verlangen, dass Sie eine Lösung vorrechnen. Sind Sie im Tutorium gar nicht anwesend, so kann der Tutor die Punkte vom Übungsblatt aberkennen.

Hinweise zu den Korrekturen

Sie sollen anhand der Übungsaufgaben den Stoff der Vorlesung besser verstehen. Ein wichtiger Teil davon sind die Kommentare der Tutoren auf den korrigierten Abgaben. Hier finden Sie die Gründe, wenn nicht die vollen Übungspunkte erreicht wurden.

Inhalte

In der Informatik wird das Modellieren mittels diskreter Strukturen als typische Arbeitsmethode in vielen Bereichen angewandt. Es dient der präzisen Beschreibung von Problemen durch spezielle Modelle und ist damit Voraussetzung für die Lösung eines Problems bzw. ermöglicht oft einen systematischen Entwurf. In den verschiedenen Gebieten der Informatik werden unterschiedliche, jeweils an die Art der Probleme und Aufgaben angepasste, Modellierungsmethoden verwendet. Innerhalb der Veranstaltung sollen zunächst die grundlegenden Begriffe wie z.B. ‚Modell‘ und ‘Modellierung‘, geklärt werden. Anschließend werden verschiedene Ausdrucksmittel der Modellierung untersucht: Grundlegende Kalküle wie der Kalkül der Mengen, die Aussagen- und Prädikatenlogik, Graphen, endliche Automaten, Markov-Ketten, kontextfreie Grammatiken.

Lernergebnisse / Kompetenzziele

Wissen und Verstehen: Kenntnis der grundlegenden Modellierungsmethoden und Beherrschen der entsprechenden Techniken.

Können: Die Studierenden erlernen die Fähigkeit zur präzisen und formalen Ausdrucksweise bei der Analyse von Problemen (systemische Kompetenz). Modellierungskonzepte wie etwa der Kalkül der Mengen, Aussagen- und Prädikatenlogik, Graphen, Markov-Ketten, endliche Automaten, kontextfreie Grammatiken sollen als Werkzeuge der Modellierung auch in ihren Anwendungsmöglichkeiten verstanden werden (instrumentale Kompetenz). Kommunikative Kompetenzen werden durch Arbeiten in Gruppen-Übungen und die dortige Vorstellung und Diskussion von Übungsaufgaben erworben.

Literatur

  • A. Beutelspacher. “Das ist o.B.d.A. trivial!” Tipps und Tricks zur Formulierung mathematischer Gedanken. Vieweg Studium.
  • D. Grieser. Mathematisches Problemlösen und Beweisen. Springer Verlag, 2013.
  • S. Jukna. Crashkurs Mathematik für Informatiker. Teubner, 2008.
  • U. Kastens und H. Kleine Büning. Modellierung. Grundlagen und formale Methoden. Hanser, 2005
  • L. Lovász, J. Pelikan und K. Vesztergombi. Discrete Mathematics. Elementary and Beyond. Springer, 2003.
  • D. D. Freydenberger. Skript zur Vorlesung “Theoretische Informatik 2”. Goethe-Universität Frankfurt am Main, 2014. [link]
  • Fachbereich Informatik und Mathematik. Goethe-Universität Frankfurt. Hinweise zum Zitieren in schriftlichen Arbeiten im Institut für Informatik [link]
  • U. Schöning. Logik für Informatiker. Springer, 2000.

Klausur

Hauptklausur: 10.03.2022

Details zum genauen Ablauf werden rechtzeitig bekannt gegeben.

Die Klausur ist bestanden, wenn mindestens 50% aller erreichbaren Punkte erzielt wurden. Zur Benotung werden neben dem Klausurergebnis Bonuspunkte aus den Übungen mit einem Maximalgewicht von 10% eingehen.

Freiversuchsregelung

Hier finden Sie die aktuellen Freiversuchsregelungen der Informatik.

Materialien

Folien

Videoaufzeichnungen

Folien zu den Videos

Altklausuren

Altklausuren finden Sie hier.

Übungsblätter

Die Bearbeitung der Übungsblätter in Gruppen ist erlaubt, jedoch müssen Sie Ihre Lösungen eigenständig aufschreiben.

Die Übungsblätter werden so entworfen, dass ihre Bearbeitung mit den Kenntnissen aus der Vorlesung und aus vorangegangenen Übungsblättern möglich ist. Sollten Sie in Ihrer Lösung dennoch andere Quellen (Bücher, Skripte, Internetforen, soziale Netzwerke, Lösungen anderer Studenten, etc.) verwenden, so müssen Sie die entsprechenden Stellen als direkte oder indirekte Zitate kennzeichnen. Orientieren Sie sich hierfür einfach an den Hinweisen zum Zitieren in schriftlichen Arbeiten am Institut für Informatik. Darüber hinaus muss Ihre persönliche Leistung stets deutlich erkennbar sein. Bei direkten Zitaten oder fast unverändert übernommenen Passagen liegt keine persönliche Leistung vor.

Beachten Sie auch die Hinweise zu Plagiaten und Betrugsversuchen.

DownloadAusgabeAbgabe
Übung 0tbdtbd

Selbsttests

Selbststests sind ein zusätzliches Übungsangebot. Hier finden Sie Aufgaben und Lösungen mit denen Sie Ihren Wissensstand selbst überprüfen können.

Skript

Es steht das Skript von Herrn Prof. Dr. G. Schnitger Diskrete Modellierung zur Verfügung.