Vorlesung: Theoretische Informatik 1
Wintersemester 2023/24
News
- 12. März
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nr. title avg. med. 1 Det. 8,4 9 2 CYK 8,2 9 3 Arden 8,6 9 4 Trip. 7,1 8 5 Pump. 5,7 7 6 PDA 4,9 6 7 Verb. 2,9 2 8 Quiz 3,0 3 9 MyNe. 3,8 3 10 Gram. 1,4 1 total 45,4 46
Eine Übersicht ist hier bereitgestellt. Die Bestehensquote beträgt 73%. - 6. März
- Die Raumverteilung für die Prüfung lautet wiefolgt: Teilnehmer, dessen Nachname mit A-K beginnt, schreiben die Klausur in UP 3.007 (Universitätsplatz, unter dem Audimax), . Beginnt Ihr Nachname stattdessen mit L-Z, schreiben Sie sie in der Sporthalle Campus Nord (Bienroder Weg 83) .
- 9. Februar
- Es sind nun Lösungsvorschläge zur Probeklausur verfügbar. Außerdem gibt es Notizen zur großen Übung vom 29. Januar.
- 31. Januar
- Die Probeklausur ist nun verfügbar. In der Vorlesung am 6. Februar werden die Aufgaben behandelt.
- 23. Januar
- In den letzten beiden Wochen wechseln große Übung und Vorlesung. Also findet am 29. Januar eine große Übung, und am 5. Februar eine Vorlesung statt.
- 8. Januar
- Das fünfte Blatt ist nun online.
- 22. Dezember
- Die Notizen der Großen Übung sind nun verfügbar und finden sich in der Tabelle unter Übung.
- 24. Oktober
- Die Daten bezüglich der Vorlesung haben sich nach hinten verschoben.
- 18. Oktober
- Die kleinen Übungen sind nun festgelegt. Sie können sich außerdem nun in die Stud.IP-Veranstaltung eintragen, wo ab dem 30. Oktober die Anmeldung zu den kleinen Übungen freigeschaltet wird.
- 9. Oktober
- Webseite wurde erstellt und veröffentlicht. Die Informationen sind alle noch vorläufig.
Organisation
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Um das Modul erfolgreich abzuschließen, sind zwei Leistungen zu erbringen:
- Prüfungsleistung: Zu erbringen durch Bestehen einer schriftlichen Abschlussklausur zu Beginn des vorlesungsfreien Zeitraums.
- Studienleistung: Zu erbringen durch das erfolgreiche Bearbeiten von mindestens 50% der Übungsaufgaben.
- Die Vorlesung wird gehalten von Thomas Haas. Den Übungbetrieb organisiert René Maseli. Der Modulverantwortliche und Prüfer ist Prof. Dr. Roland Meyer.
- Vorlesung / Große Übung
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Kleine Übung / Lerntreff Theorie
- Montag, 16:45 - 18:15 in IZ 358 , mit Jan Wasserscheidt, startend am 13. November.
- Mittwoch, 13:15 - 14:45 in IZ 358 , mit Johannes Schmechel, startend am 15. November.
- Donnerstag, 11:30 - 13:00 in IZ 358 , mit Julia Mühlhausen, startend am 16. November.
- Freitag, 11:30 - 13:00 in IZ 358 , mit Fabian Kollhoff, startend am 17. November.
- Lerntreff Theorie: Donnerstag, 13:15 - 14:45 in IZ 358 , mit Johannes Schmechel, startend am 9. November.
Vorlesung
Wir bieten ein geTeXtes Skript an (aktualisiert am 14.11.2023). Ein Foliensatz steht ebenfalls zur Verfügung (Stand 07.02.2022). Falls Sie Fehler in den Notizen finden, kontaktieren Sie bitte René Maseli.
Zudem gibt es handschriftliche Notizen zu einzelnen Themen der Vorlesung.
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Fixpunkte
Achtung: In den Aufzeichnungen sind Pre und Post-Fixpunkt vertauscht. Die Aufzeichnungen sind korrekt, benutzen aber eine mit dem Skript inkonsistente Notation. - Datenflussanalyse
- Folien zu Datenflussanalyse
- Folien zu regulären Sprachen und weiterführenden Resultaten
- Regular languages and finite automata
- Equivalence
- Homomorphisms
- Complexity of problems for regular languages
- Minimization
- Pumping lemma for regular languages and ultimate periodicity
- Overview of the results for regular languages
- Reduktionssysteme, Kontextfreie Grammatiken und die Chomsky Hierarchie
- Normal forms for context-free grammars
- Pumping lemmas for context-free languages
- Pushdown automata and context-free languages
- Closure properties of context-free languages
- Deterministic context-free languages and complementation
- Decision algorithms for context-free languages
- Context-sensitive languages
- Satz von Immermann und Szelepcsényi
Aufzeichnungen von vergangenen Vorlesungen werden hier als Videos angeboten.
- 2021-10-26
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Organisatorisches (neu).
Partielle Ordnungen und Verbände. - 2021-11-01
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Fixpunkte und Stetigkeit.
Achtung: In der Vorlesung sind die Bezeichnungen für Pre-Fixpunkt und Post-Fixpunkt im Vergleich zum Skript vertauscht. Alle Beweise sind immer noch korrekt. Es handelt sich lediglich um eine Notation, die inkonsistent zum Skript ist. Ersetzt jedes Vorkommen von Pre/Post-Fixpunkt durch das entsprechende Gegenstück, dann stimmt es mit dem Skript überein. - 2021-11-08 + 09
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Satz von Kleene und While-Programme,
Datenflussanalyse: Grundlagen. - 2021-11-15
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Reaching Definitions und Sprachen - Teil 1,
Reaching Definitions und Sprachen - Teil 2,
Reaching Definitions und Sprachen - Teil 3. - 2021-11-22 + 23
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Reguläre Sprachen und endliche Automaten,
Ardens Lemma und Charakterisierung von regulären Sprachen. - 2021-11-29
- DFAs und Automaten mit internen Transitionen.
- 2021-12-06 + 07
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Homomorphismen,
Entscheidbarkeit von Problemen regulärer Sprachen. - 2021-12-13
- Satz von Myhill-Nerode.
- 2021-12-20 + 21
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Minimale DFAs,
Konstruktion von minimalen DFAs. - 2022-01-10
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Pumping Lemma,
Sonderausgabe: Ersetzungssysteme und Grammatiken. - 2022-01-17 + 18
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Chomsky-Normalform,
CYK und Greibach-Normalform. - 2022-01-24
- Pushdown-Automaten.
- 2022-01-31 + 02-01
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Abschlusseigenschaften von kontextfreien Sprachen,
Pumping Lemma für kontextfreie Sprachen. - 2022-02-14
- Entscheidbarkeit von Problemen kontextfreier Sprachen.
Hier finden Sie weitere Videos, die Ihnen hoffentlich das Verständnis erleichtern.
- 2021-11-11: Fixpunkte.
- 2021-11-23: Datenflussanalyse.
- 2022-02-16: Tripelkonstruktion. Es hat sich leider ein kleiner Fehler eingeschlichen, auf Seite 6 muss drei Mal das Nicht-Terminal (q2, ♯, q2) durch (q2, A, q2) ersetzt werden.
Übung
Die Übungsblätter werden während des Semesters hier und im Virtuellen Prüfsystem zur Verfügung gestellt. Die Notizen der großen Übungen werden sich hier ebenfalls finden lassen. Zum Bestehen der Studienleistung werden mindestens 50% der erreichbaren Punkte benötigt. Kontaktieren Sie bei Fragen zu den Übungsblättern Ihren Tutor oder René Maseli.
Ausgabe | Große Übung | Abgabe | Aufgabenblatt | Downloads | |
1. | 30. Oktober | 9. November | Deutsch English | ||
2. | 10. November | 13. November | 23. November | Deutsch English | Tutorium |
3. | 24. November | 27. November | 7. Dezember | Deutsch English | Tutorium (geändert: 2024-01-29) |
4. | 8. Dezember | 11. Dezember | 21. Dezember | Deutsch English | Tutorium |
5. | 8. Januar | 8. Januar | 18. Januar | Deutsch English | Tutorium |
6. | 19. Januar | 22. Januar | 1. Februar | Deutsch English | Tutorium |
29. Januar | Tutorium |
Prüfung
- Die Prüfung findet am Freitag, dem 8. März 2024, von 12:30 Uhr bis 14:30 Uhr statt.
- Wenn Ihr Nachname mit A-K beginnt, schreiben Sie die Klausur in UP 3.007 (Universitätsplatz, unter dem Audimax), . Beginnt er stattdessen mit L-Z, schreiben Sie sie in der Sporthalle Campus Nord (Bienroder Weg 83) .
- Sie besteht aus 10 Aufgaben zu je 10 Punkten. Die Bearbeitungszeit beträgt 120 Minuten.
- Als Hilfsmittel sind ausschließlich Sprachwörterbücher sowie ein beidseitig handschriftlich beschriebenes DIN A4-Blatt erlaubt.
- Zur Vorbereitung auf die Prüfung empfiehlt sich das Durcharbeiten der Klausuren aus den vergangenen Jahren: Winter 2016/17, Winter 2017/18, Winter 2018/19, Winter 2019/20, Winter 2020/21, Winter 2021/22, Winter 2022/23.
Literatur
- U. Schöning: Theoretische Informatik - kurz gefasst. Springer, 2008.
- J. E. Hopcroft, R. Motwani, J. D. Ullman: Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und Komplexitätstheorie. Addison-Wesley Longman, 2002.
- M. Sipser: Introduction to the Theory of Computation. Cengage Learning, 2012.
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M. Nebel:
Formale Grundlagen der Programmierung.
Vieweg+Teubner, 2012.
Erhältlich als E-Book (auf den Seiten der Universitätsbibliothek, ggf. nur aus dem Uni-Netz).