Modul
FSA - Formale Sprachen und Automatentheorie
Bachelor Technische Informatik 2020
PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Bachelor Technische Informatik
Version: 1 | Letzte Änderung: 03.09.2019 11:27 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Nissen
| Anerkannte Lehrveranstaltungen | FSA_Nissen |
|---|---|
| Fachsemester | 2 |
| Dauer | 1 Semester |
| ECTS | 5 |
| Zeugnistext (de) | Formale Sprachen und Automatentheorie |
| Zeugnistext (en) | Formal Languages and Automata |
| Unterrichtssprache | deutsch |
| abschließende Modulprüfung | Ja |
Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Anforderungen, Konzepte und Systeme analysieren und bewerten
Modulprüfung
| Benotet | Ja | |
|---|---|---|
| Frequenz | Jedes Semester | |
Prüfungskonzept
schriftliche Klausur
Die schriftliche Klausur stellt sicher, dass jeder Studierende auch individuell die Ziele des Learning Outcomes erreicht hat,
durch Aufgaben der folgenden Typen:
Systeme aus abstrakter Perspektive formalisieren und analysieren (K.1, K.2, K.4, K.5),
gegebene formale Sprachen formalisieren (K.2),
Grammatik zu gegebener Sprache spezifizieren (K.2, K.3),
akzeptierende Automaten für gegebene Sprachen identifizieren (K.1, K.2, K.3, K.5),
eine Beschreibungsform einer formalen Sprachen in eine andere, äquivalente Beschreibungsform transformieren (K.1, K.2, K.4),
Beweisen oder Widerlegen, das eine Sprache zu einer bestimmten Sprachklasse gehört (K.2, K.4, K.12).
Learning Outcomes
Formalisierung und den Umgang mit
formalen, abstrakten Strukturen in informationstechnischen Systemen:
Formalisierung und Analyse von Systemen aus abstrakter Perspektive (K.1, K.2, K.3, K.4, K.5),
Formalisierung einer gegebenen Struktur als formale Sprache (K.2, K.3),
Spezifikation einer Grammatik zu einer gegebenen Sprache (K.2, K.3),
Ableitung von akzeptierenden Automaten für gegebene Sprachen (K.1, K.2, K.5),
Transformation einer Beschreibungsform einer formalen Sprachen in eine andere, äquivalente Beschreibungsform (K.1, K.2, K.4),
Analyse einer Struktur bezüglich ihrer Komplexitäts-Eigenschaften (K.2, K.4, K.12).
Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Fertigkeiten in einem
Vorlesungs/Übungsteil unter Verwendung einer Vielzahl von abstrakten und praktischen Beispielen.
Die Anlayse und die Formalisierung abstrakter Strukturen werden in der Vorlesung und der
Übung intensiv geübt.
Wozu: Bei der Entwicklung von Software und Systemen werden sehr oft formale
Strukturen, wie beispielsweise Automaten und Grammatiken, betrachtet.
Diese Strukturen abstrahieren von der realen Welt und überführen
insbesondere das dort beobachtbare bzw. gewünschte Verhalten in ein für die Implementierung
geeignetes formalisiertes Modell.
Für eine erfolgreiche Tätigkeit in der System- und Softwareentwicklung ist die sichere
Abstraktion und Fomalisierung von Strukturen und Verhalten aus der realen Welt erforderlich. Denn nur
mit einer geeigneten Formalisierung ist die korrekte Verarbeitung von Informationsstrukturen
und die korrekte Umsetzung von technischen Anwendung (z.B. zur Steuerung von Anlagen) möglich (HF.1).
Diese Lehrveranstaltung liefert weiterhin die Kompetenzen für die Analyse von
Systemen und den zugrundeliegenden Konzepten bezüglich ihrer Eignung zur Verarbeitung
der geforderten Strukturen bzw. der Sicherstellung des gewünschten Verhaltens (HF.2).
Kompetenzen
Vermittelte Kompetenzen
fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren
In Systemen denken
Systeme analysieren
Systeme entwerfen
Grundzüge wissenschaftlichen Arbeitens kennen und anwenden
Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Anforderungen, Konzepte und Systeme analysieren und bewerten
Learning Outcomes
Formalisierung und den Umgang mit
formalen, abstrakten Strukturen in informationstechnischen Systemen:
Formalisierung und Analyse von Systemen aus abstrakter Perspektive (K.1, K.2, K.3, K.4, K.5),
Formalisierung einer gegebenen Struktur als formale Sprache (K.2, K.3),
Spezifikation einer Grammatik zu einer gegebenen Sprache (K.2, K.3),
Ableitung von akzeptierenden Automaten für gegebene Sprachen (K.1, K.2, K.5),
Transformation einer Beschreibungsform einer formalen Sprachen in eine andere, äquivalente Beschreibungsform (K.1, K.2, K.4),
Analyse einer Struktur bezüglich ihrer Komplexitäts-Eigenschaften (K.2, K.4, K.12).
Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Fertigkeiten in einem
Vorlesungs/Übungsteil unter Verwendung einer Vielzahl von abstrakten und praktischen Beispielen.
Die Anlayse und die Formalisierung abstrakter Strukturen werden in der Vorlesung und der
Übung intensiv geübt.
Wozu: Bei der Entwicklung von Software und Systemen werden sehr oft formale
Strukturen, wie beispielsweise Automaten und Grammatiken, betrachtet.
Diese Strukturen abstrahieren von der realen Welt und überführen
insbesondere das dort beobachtbare bzw. gewünschte Verhalten in ein für die Implementierung
geeignetes formalisiertes Modell.
Für eine erfolgreiche Tätigkeit in der System- und Softwareentwicklung ist die sichere
Abstraktion und Fomalisierung von Strukturen und Verhalten aus der realen Welt erforderlich. Denn nur
mit einer geeigneten Formalisierung ist die korrekte Verarbeitung von Informationsstrukturen
und die korrekte Umsetzung von technischen Anwendung (z.B. zur Steuerung von Anlagen) möglich (HF.1).
Diese Lehrveranstaltung liefert weiterhin die Kompetenzen für die Analyse von
Systemen und den zugrundeliegenden Konzepten bezüglich ihrer Eignung zur Verarbeitung
der geforderten Strukturen bzw. der Sicherstellung des gewünschten Verhaltens (HF.2).
Kompetenzen
| Kompetenz | Ausprägung |
|---|---|
| Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden | Vermittelte Kompetenzen |
| fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren | Vermittelte Kompetenzen |
| In Systemen denken | Vermittelte Kompetenzen |
| Systeme analysieren | Vermittelte Kompetenzen |
| Systeme entwerfen | Vermittelte Kompetenzen |
| Grundzüge wissenschaftlichen Arbeitens kennen und anwenden | Vermittelte Kompetenzen |
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung
In den Übungsaufgaben werden Beispiele zur Transformation zwischen unterschiedlichen Formalismen bearbeitet . Weiterhin werden Probleme aus der realen Welt in eine formale Beschreibung überführt. Die Durchührung von formalen Beweisen erhöht das Verständnis der vorgestellten Formalisierungen und vermittelt Fähigkeiten für das wissenschaftliche Arbeiten mit abstrakten, formalen Strukturen.
Separate Prüfung
keine
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