Aktuelles
Den Zugangslink zum virtuellen Ingo-Wegener-Lernzentrum finden Sie auf OLAT.
Vorlesung
Dr. Annamaria Kovacs
Mittwoch 10:00 - 12:00 in SR 11
Donnerstag 12:00 - 14:00 in SR 11
Übungsbetrieb
Dr. Hung Tran
Donnerstag 14:00 - 16:00 in SR 11
Die Teilnahme am Übungsbetrieb wird dringend empfohlen, ist jedoch nicht verpflichtend.
Durch die Aufgaben wird Bekanntes vertieft und weiterführende Inhalte vermittelt.
Des Weiteren kann durch das Lösen der Aufgaben eine Bonifikation von bis zu einem Notenschritt für die Prüfung erworben werden.
Die Bonifikation wird erst angerechnet, wenn die Klausur selbstständig bestanden wurde.
Es besteht die Möglichkeit, durch Vorrechnen in den Tutorien Bonuspunkte zu erwerben, welche zu den erworbenen Übungspunkten hinzuaddiert werden.
Dabei gelten die folgenden Regeln:
- Pro Übungsblatt wird der Bonus höchstens einmal pro Person vergeben.
- Beim ersten Vorrechnen gibt es 5 Bonuspunkte.
- Beim zweiten Vorrechnen gibt es 4 Bonuspunkte.
- Beim dritten Vorrechnen gibt es 3 Bonuspunkte.
- Beim vierten Vorrechnen gibt es 2 Bonuspunkte.
- Jedes weitere Vorrechnen gibt 1 Bonuspunkt.
Die Bearbeitung der Aufgaben in Gruppen wird begrüßt, jedoch muss von jedem Teilnehmer eine individuelle Ausarbeitung eingereicht werden.
Blätter, auf denen plagiierte oder kopierte Lösungen gefunden werden, werden für jeden Betroffenen nicht bewertet.
Im Wiederholungsfall kann es zur Aberkennung sämtlicher Bonifikation kommen.
Hinweise zu den Übungsabgaben
- Übungsblätter werden in der Regel wöchentlich freitags ausgegeben.
- Die Abgabefrist für ein Blatt endet jeweils 10 Tage später, am Montag um 12:00 Uhr.
- Da es eine Online-Abgabe gibt, ist eine Abgabe per E-Mail dieses Semester nicht vorgesehen.
Zu Online-Abgabe:
- Die Abgabe wird Ihnen automatisch zugeordnet; bitte vermerken Sie trotzdem Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer darauf.
- 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.
Inhalt
Die Veranstaltung befasst sich mit abstrakten Rechnermodellen und Fragen der Berechenbarkeit; kurz: Was (welche Sprache) ist mit Maschinen überhaupt berechenbar, und welche Fähigkeiten braucht eine Maschine theoretisch, um eine gegebene Sprache zu berechnen. Wir fangen mit den einfachsten Sprachen und Maschinen (reguläre Sprachen und endliche Automaten) an, und schliessen im THI2 mit algorithmisch unentscheidbaren Fragen der Prädikatenlogik. Neben der Bedeutung von Automaten und Formalen Sprachen für die theoretische Informatik, bieten die betrachteten Maschinen und Grammatiken Modellierungsmöglichkeiten für Hardware- und Softwareteilen in verschiedensten Bereichen der Informatik, vom Compilerbau, bis hin zu Text Algorithmen.
THI1
- endliche Automaten (Deterministisch, Nichtdeterministisch, Zweiwege-Automaten, Probabilistische Automaten), reguläre Sprachen
- Kontextfreie Grammatiken, Kellerautomaten
- Entscheidungsprobleme für kontextfreie Grammatiken
THI2
- Speicherplatzkomplexität (Sublogarithmisch, Logarithmisch, NL-Vollständigkeit, PSPACE-Vollständigkeit, Chomsky-Hierarchie)
- Schaltkreise und Parallelisierbarkeit
- P-Vollständigkeit
- Prädikatenlogik, (Un-)Entscheidbarkeit, Gödelscher Unvollständigkeitssatz
Literatur
Eher zum Teil 1:
- U. Schöning: Theoretische Informatik - kurzgefasst
- J.E. Hopcroft, J.D. Ullman, R. Motwani: Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und Komplexitätstheorie
- J. Shallit, A second course in Formal Languages and Automata Theory
- I. Wegener, Theoretische Informatik
Eher zum Teil 2:
- Sanjeev Arora und Boaz Barak: Computational Complexity, a modern approach
- Jean Gallier und Jocelyn Quaintance: Proofs, Computability, Undecidability, Complexity, And the Lambda Calculus. An Introduction. (online)
Leistungsnachweise
Klausur (90 Min für 5 CP; 180 Min für 10 CP) oder mündliche Prüfung.
Materialien
Skript
- Es steht das Skript von Herrn Prof. Dr. Georg Schnitger zum Download bereit, an dem sich diese Veranstaltung orientiert.
Handschriftliches Skript
Theoretische Informatik 1
Theoretische Informatik 2
Folien
Theoretische Informatik 1
Theoretische Informatik 2
Übungen
Theoretische Informatik 1
Theoretische Informatik 2
LaTeX
Nützliches
Klausuren und Prüfungsmaterial
