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Theoretische Informatik (Lecture)

Die Vorlesung gibt eine Einführung in die theoretische Informatik. Sie führt in die Themen endliche Automaten, formale Sprachen und Grammatiken ein und liefert eine präzise Fassung des Berechenbarkeitsbegriffs. Es schließt sich eine Einführung in die Komplexitätstheorie, speziell die Theorie der NP-Vollständigkeit, an. Behandelt werden abstrakte Modelle von Maschinen und Sprachen, mit deren Hilfe Komplexitätsmaße wie Schrittzahl (Laufzeit) und Speicherbedarf von Algorithmen präzise definiert werden.

 

Course Type Vorlesung
Instructors Prof. Dr. Andreas Podelski, Dominik Klumpp
Lecture Montag 16:00-18:00, Gebäude 101 Raum HS 00-026
Exercises

Dienstag 08:00 - 10:00, Gebäude 101 Raum SR 00-010/14 (Timpe)

Dienstag 08:00 - 10:00, Gebäude 101 Raum SR 01-009/13 (Tilo)

Dienstag 08:00 - 10:00, Gebäude 101 Raum SR 01-016/18 (Julius)

Mittwoch 16:00 - 18:00, Gebäude 051 Raum R 03-026 (Hannes)

Mittwoch 16:00 - 18:00, Gebäude 051 Raum SR 00-006 (Aliena)

Mittwoch 16:00 - 18:00, Gebäude 051 Raum SR 00-034 (Simon)

 Exam

Schriftliche Klausur am 9. August 2023, 9:00 Uhr, in Gebäude 101

Sie haben 2 Stunden für die Bearbeitung der Klausur.
Es sind keinerlei Hilfsmittel zugelassen.

Language Deutsch
ILIAS

https://ilias.uni-freiburg.de/goto.php?target=crs_3076782&client_id=unifreiburg

In HisInOne angemeldete Studierende werden von uns zum ILIAS-Kurs hinzugefügt. Sollten Sie bis zum 18. April nicht hinzugefügt worden sein, senden Sie bitte eine Email an Dominik Klumpp.

Course Catalog Theoretische Informatik (Vorlesung)
Theoretische Informatik (Übung)

Aktuelles

  • 21. Juli: Infos zur Klausur online
  • 11. Juli: Anstelle der Vorlesung am 17. Juli wird eine Fragestunde stattfinden. Bitte posten Sie Ihre Fragen, falls Sie schon welche haben, vorab im ILIAS-Forum.
  • 9. Mai: Es gibt eine neue Version von Übungsblatt 4 mit kleineren Änderungen.
  • 3. Mai: Die Vorlesung beginnt weiterhin um 16:15 Uhr, und endet um 17:45 Uhr, ohne Pause. Mehr dazu auf ILIAS.
  • 29. April: Die Abgabefrist für Übungsblatt 2 ist  verlängert bis zum 2. Mai, 16:00 Uhr.
  • 18./19. April: Erste Tutorate
  • 17. April: Vorlesungsbeginn, ILIAS-Kurs online
  • 30. März 2023: Website online

    Vorlesungsmaterialien

    Ein Skript mit den Inhalten der Vorlesung ist auf ILIAS verfügbar.

    Sprache

    Die Vorlesung wird auf Deutsch gehalten. Übungen und Klausur sind in deutscher Sprache zu bearbeiten.

    Lernziel und Vorlesungsinhalt

    Die Vorlesung gibt eine eingehende Einführung in die Theoretische Informatik. Neben einer formalen Präzisierung des Berechenbarkeitsbegriffs, werden als Themen endliche Automaten, formale Sprachen und Grammatiken, Entscheidbarkeit und Komplexitätstheorie behandelt. Das Lernziel der Vorlesung ist es, Studierende dazu zu befähigen, intuitive Konzepte wie Algorithmen, Berechenbarkeit, Komplexität formal und präzise zu fassen und deren grundsätzliche Bedeutung für die Lösbarkeit von Problemen mit Hilfe von Rechnern zu verstehen.

    Voraussetzungen

    Die Vorlesung richtet sich an Informatik-Studenten im Bachelor-Studiengang. Vorausgesetzt werden informatische und mathematische Grundkenntnisse entsprechend den Vorlesungen Informatik I, Informatik II, Logik für Informatiker und Diskrete algebraische Strukturen/Mathematik II für Informatiker.

    Die Veranstaltung hat einen Umfang von 6 ECTS Punkten.

    Kriterien für die Studienleistung

    Während des Semesters werden wöchentliche Aufgabenblätter ausgegeben. Um die Studienleistung zu erlangen, müssen mindestens 50% der Übungspunkte erreicht werden.

    Bitte geben Sie Ihre Lösungen zu den Übungsblättern einzeln ab, Gruppenabgaben sind nicht erlaubt. Sie dürfen sich gerne mit Ihren Kommiliton*innen über die Übungen, Lösungsansätze etc austauschen und diskutieren. Das Abschreiben der Lösungen ist hingegen nicht erlaubt.

    Ablauf der Veranstaltung

    Wir werden in diesem Semester die Veranstaltung wieder als Präsenzlehrveranstaltung organisieren. Wir werden Vorlesungsmaterialien auf ILIAS veröffentlichen. Möglichkeiten zur virtuellen Teilnahme an den Vorlesungen und Tutoraten sind nicht geplant.

    Die Vorlesung findet jeden Montag von 16:00 - 18:00 Uhr in Präsenz statt. Wir werden dabei immer ein Live-Quiz mit Fragen zur Vorlesung der vorangegangen Woche durchführen. Diese Quiz werden auf der Plattform QuizAcademy gehostet und sind über einen Browser oder über Smartphone-Apps erreichbar. Die Teilnahme ist völlig anonym.

    Jeden Dienstag wird ein Übungsblatt veröffentlicht. Sie haben bis Montag 16:00 Uhr Zeit, die Aufgaben auf dem Übungsblatt zu bearbeiten und Ihre Lösungen auf ILIAS hochzuladen.

    Dienstags (8:00 - 10:00) und Mittwochs (16:00 - 18:00) finden Tutorate statt, in denen die Lösungen der Aufgabenblätter besprochen werden, und auf Fragen zum Stoff der Vorlesung eingegangen wird. Wir möchten Sie dazu ermutigen, in den Präsenzübungen Ihre Lösungen zu präsentieren, und aktiv an der Diskussion teilzunehmen. Die Tutorate sind als reine Präsenzveranstaltungen geplant, ohne Möglichkeit zur online-Teilnahme.

    Bitte beachten Sie: Die Tutorate beginnen bereits in der ersten Vorlesungswoche, d.h. am 18. bzw 19. April!

    Übungsblätter

    ÜbungsblattAbgabeBesprechung
    Präsenzübungen keine Abgabe 18./19. und 25./26. April
    Übungsblatt 1 24. April, 16:00 Uhr 2./3. Mai
    Übungsblatt 2 2. Mai, 16:00 Uhr 8./9. Mai
    Übungsblatt 3 8. Mai, 16:00 Uhr 16./17. Mai
    Übungsblatt 4 15. Mai, 16:00 Uhr 23./24. Mai
    Übungsblatt 5 22. Mai, 16:00 Uhr 6./7. Juni
    Übungsblatt 6 5. Juni, 16:00 Uhr 13./14. Juni
    Übungsblatt 7 12. Juni, 16:00 Uhr 20./21. Juni
    Übungsblatt 8 19. Juni, 16:00 Uhr 27./28. Juni
    Übungsblatt 9 26. Juni, 16:00 Uhr 4./5. Juli
    Übungsblatt 10 3. Juli, 16:00 Uhr 11./12. Juli
    Übungsblatt 11 10. Juli, 16:00 Uhr 18./19. Juli
    Übungsblatt 12 (Bonus) 17. Juli, 08:00 Uhr -- (Fragestunde 17. Juli)

     

     

    Literatur

    1. I. Wegener: Theoretische Informatik - eine algorithmenorientierte Einführung, 2. Auflage 1999, Teubner, Stuttgart. ISBN 3-5191-2123-9
    2. U. Schöning: Theoretische Informatik kurzgefasst, Spektrum Taschenbuch, 5. Auflage, 2008, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg. ISBN 3-8274-1824-0
    3. H. Lewis, C. Papadimitriou: Elements of the Theory of Computation, 2. Auflage, 1997, 361 Seiten, kart., Prentice Hall, New Jersey. ISBN 0-13-262478-8
    4. J. Hopcroft, J. Ullman: Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und Komplexitätstheorie, 3. Auflage 1994, 461 Seiten, kart., Addison Wesley, Bonn. ISBN 3-89319-744-3