Modellierungsmethoden der Informatik

Formalia


Zielgruppe
  • DAI Grundstudium mit 3+1 Wochenstunden und 8 Kreditpunkten
  • Lehramt Informatik Hauptstudium mit 3+1 Wochenstunden
  • Nebenfach Informatik Hauptstudium mit 3+1 Wochenstunden
  • Kommedia Master mit 3+1 Wochenstunden
  • ISE Bachelor mit 3+1 Wochenstunden

Beschreibung


Modellbildung in der Informatik zielt auf die Darstellung der unter dem Gesichtspunkt einer gegebenen Aufgabenstellung wesentlichen Strukturen. In der Lehrveranstaltung Modellierung werden verschiedene Repräsentationsformalismen behandelt, die in vielen Bereichen der praktischen Informatik zum Standardrepertoire gehören und im Hauptstudium daher meist vorausgesetzt bzw. nur kurz eingeführt werden:

  • Logikkalküle werden fast überall benötigt, insbesondere aber bei Informationssystemen, der Softwaretechnik und der Künstlichen Intelligenz.
  • UML ist Quasi-Standard beim Entwurf von Software-Systemen, Teile davon werden auch beim Entwurf von Datenbanken verwendet.
  • Petri-Netze zur Modellierung des dynamischen Verhaltens von Software-Systemen kommen sowohl in der Softwaretechnik als auch bei Betriebssystemen zum Einsatz.

Vorlesungsmaterial


Resources in English:

  • John Nolt, Dennis Rohatyn, Achille Varzi: Logic (2nd ed.). Schaum. 1998
  • Michael Huth and Mark Ryan: Logic in Computer Science: Modelling and Reasoning about Systems. Cambridge University Press, Second Edition, 2004.
  • J. Kelly, The Essence of Logic, Prentice-Hall, 1997.
  • Tom Pender: UML Bible. Wiley, Indianapolis. 2003
  • UML Tutorials
  • Wolfgang Reisig, Grzegorz Rozenberg: Lectures on Petri Nets, Vol.1 : Basic Models. Springer, Berlin. 1998

Gliederung der Vorlesung


  • Einführung - Grundbegriffe
    • Der Modellbegriff
    • Repräsentationssysteme
    • Repr. und Interpretation
  • Objektorientierte Spezifikation
    • Objektorientierte Analyse
    • Die Unified Modelling Language (UML)
      • Klassendiagramme
      • Anwendungsfalldiagramme
      • Sequenzdiagramme und Kollaborationsdiagramme
      • Zustandsübergangsdiagramme
      • Aktivitätsdiagramme
      • Komponentendiagramme
    • UML Object Constraint Language
  • Petri-Netze
    • Netzgraphen (Struktur)
    • Dynamik von Netzen (S/T-Systeme)
    • Grundbegriffe und Grundsituationen
    • Invarianten
    • Weitere Netztypen
  • Logikkalküle
    • Aussagenlogik
    • Normalformen
    • Hornformeln
    • Aussagenlogische Resolution
    • Prolog
    • Resolution für Hornformeln und Prolog
    • Syntax und Semantik der Prädikatenlogik
    • Normalformdarstellung
    • Grundresolution
    • Prädikatenlogische Resolution

Mitschriften


  • 18.10.06: pdf
  • 25.10.06: pdf
  • 8.11.06: pdf
  • 15.11.06: pdf
  • 22.11.06: pdf
  • 06.12.06: pdf
  • 13.12.06: pdf
  • 20.12.06: Keine Mitschrift (Mitschrift vom letzten Jahr pdf, weiteres Thema waren Invarianten (s. Skript))
  • 10.01.07: Probeklausur, keine Mitschrift, dafür aber Folien (pdf)
  • 17.01.07: pdf
  • 24.01.07: pdf
  • 31.01.07: pdf
  • 7.02.07: pdf

Klausur


Vorläufige Noten der Modellierungsklausur. Einsichtnahme ist am 19.03.2007 von 14:00 Uhr bis 16:00 Uhr in LF 230.

Hinweise zu den Übungen


Die Einteilung in die Übungsgruppen kann hier eingesehen werden. Wer sich noch nachträglich anmelden möchte, wende sich bitte an modellierung@is.inf.uni-due.de. Bitte Name, Vorname, Matrikelnummer, Studienfach, Fachsemesterzahl und gewnschte Übungsgruppe mit angeben!

Den Stand eurer Bonuspunkte könnt ihr selber online überprüfen: Bonuspunkte-Check

Kontakt bei Fragen: modellierung@is.inf.uni-due.de