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Modulhandbuchfür das Studienfach

Informatikals vertieft studiertes Fach

mit dem Abschluss "Erste Staatsprüfung für das Lehramt an

Gymnasien"

Prüfungsordnungsversion: 2009verantwortlich: Institut für Informatik

JMU Würzburg • Erzeugungsdatum 17.09.2019 • PO-Datensatz L5|079|-|-|H|2009

Modulhandbuch für das StudienfachInformatik

LA Gymnasien

Inhaltsverzeichnis

Bereichsgliederung des Studienfachs 4Verwendete Abkürzungen, Konventionen, Anmerkungen, Satzungsbezug 5

Fachwissenschaft 6Pflichtbereich 7

Algorithmen und Datenstrukturen 8Softwaretechnik 9Datenbanken 10Objektorientiertes Programmieren 11Programmierpraktikum 12Softwarepraktikum 13Theoretische Informatik 14Technische Informatik 1 15Technische Informatik 2 16

Wahlpflichtbereich 17Rechenanlagen 18Informationsübertragung 19Logik für Informatiker 20Hardwarepraktikum 21Algorithmische Graphentheorie 22Wissensbasierte Systeme 23Data Mining 24Komplexitätstheorie 25Automatisierungs- und Regelungstechnik 26Rechnernetze und Kommunikationssysteme 27Seminar 1 28Seminar 2 29Repetitorium für das Staatsexamen Informatik (Gymnasium) 30Datenbanken 2 31Datenkompression 32Programmierung verteilter Systeme 33Information Retrieval 34Sprachverarbeitung und Text Mining 35Künstliche Intelligenz 36Eingebettete Systeme 37E-Learning 38Robotik 39Robotik 2: Networked Robots 40Deduktive Datenbanken 41Leistungsbewertung verteilter Systeme 42Simulationstechnik zur Systemanalyse 43Automatentheorie 44Berechenbarkeitstheorie 45Mathematische Logik 46Komplexitätstheorie II 47Kryptographie und Datensicherheit 48Algorithmische Geometrie 49Approximationsalgorithmen 50Visualisieren von Graphen 51Algorithmen für Geographische Informationssysteme 52Compilerbau 53Entwurf und Analyse von Programmen 54Rechnerarithmetik 55Medieninformatik 1 56

LA Gymnasien Informatik (2009) JMU Würzburg • Erzeugungsdatum 17.09.2019 • PO-Datensatz Lehramt Gymnasien Informatik - 2009

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LA Gymnasien

Medieninformatik 2 57

Fachdidaktik 58Didaktik der Informatik 1 59Didaktik der Informatik 2 60Praktikum zur Anwendung von Informatiksystemen aus fachdidaktischer Sicht 61

Freier Bereich 62Informatik 63

Seminar Didaktik der Informatik 64Vertiefung Didaktik der Informatik 65Praktikum Didaktik der Informatik 66Projektpraktikum Informatik 67

Hausarbeit 68Schriftliche Hausarbeit Informatik (Lehramt an Gymnasium) 69


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LA Gymnasien

Bereichsgliederung des StudienfachsBereich / Unterbereich ECTS-Punkte ab Seite

Fachwissenschaft 92 6Pflichtbereich 70 7Wahlpflichtbereich 22 17

Fachdidaktik 10 58Freier Bereich 0-15 62Informatik 63Hausarbeit 10 68


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LA Gymnasien

Verwendete Abkürzungen

Veranstaltungsarten: E = Exkursion, K = Kolloquium, O = Konversatorium, P = Praktikum, R = Projekt, S= Seminar, T = Tutorium, Ü = Übung, V = Vorlesung

Semester: SS = Sommersemester, WS = Wintersemester

Bewertungsarten: NUM = numerische Notenvergabe, B/NB = bestanden / nicht bestanden

Satzungen: (L)ASPO = Allgemeine Studien- und Prüfungsordnung (für Lehramtsstudiengänge), FSB =Fachspezifische Bestimmungen, SFB = Studienfachbeschreibung

Sonstiges: A = Abschlussarbeit, LV = Lehrveranstaltung(en), PL = Prüfungsleistung(en), TN = Teilneh-mer, VL = Vorleistung(en)

Konventionen

Sofern nichts anderes angegeben ist, ist die Lehrveranstaltungs- und Prüfungssprache Deutsch, derPrüfungsturnus ist semesterweise, es besteht keine Bonusfähigkeit der Prüfungsleistung.

Anmerkungen

Gibt es eine Auswahl an Prüfungsarten, so legt der Dozent oder die Dozentin in Absprache mit dembzw. der Modulverantwortlichen bis spätestens zwei Wochen nach LV-Beginn fest, welche Form für dieErfolgsüberprüfung im aktuellen Semester zutreffend ist und gibt dies ortsüblich bekannt.

Bei mehreren benoteten Prüfungsleistung innerhalb eines Moduls werden diese jeweils gleichgewich-tet, sofern nachfolgend nichts anderes angegeben ist.

Besteht die Erfolgsüberprüfung aus mehreren Einzelleistungen, so ist die Prüfung nur bestanden, wennjede der Einzelleistungen erfolgreich bestanden ist.

Satzungsbezug

Muttersatzung des hier beschriebenen Studienfachs:

LASPO2009

zugehörige amtliche Veröffentlichungen (FSB/SFB):

27.02.2013 (2013-31)

Dieses Modulhandbuch versucht die prüfungsordnungsrelevanten Daten des Studienfachs möglichstgenau wiederzugeben. Rechtlich verbindlich ist aber nur die offizielle amtliche Veröffentlichung derFSB/SFB. Insbesondere gelten im Zweifelsfall die dort angegebenen Beschreibungen der Modulprüfun-gen.


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http://www.uni-wuerzburg.de/amtl_veroeffentlichungen/


LA Gymnasien

Fachwissenschaft(92 ECTS-Punkte)


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LA Gymnasien

Pflichtbereich(70 ECTS-Punkte)


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LA Gymnasien

Modulbezeichnung Kurzbezeichnung

Algorithmen und Datenstrukturen 10-I-ADS-102-m01

Modulverantwortung anbietende Einrichtung

Studiendekan/-in Informatik Institut für Informatik

ECTS Bewertungsart zuvor bestandene Module

10 numerische Notenvergabe --

Moduldauer Niveau weitere Voraussetzungen

1 Semester grundständig Prüfungsvorleistung: Übungsaufgaben Art und Umfang werden vom Do-zenten bzw. von der Dozentin zu Veranstaltungsbeginn angekündigt.

Inhalte

Entwurf und Analyse von Algorithmen, Rekursion vs. Iteration, Sortier- und Suchverfahren, Datenstrukturen, ab-strakte Datentypen, Listen, Bäume, Graphen, grundlegende Graphalgorithmen, Programmieren in Java.

Qualifikationsziele / Kompetenzen

Die Studierenden beherrschen es, selbstständig Algorithmen zu entwerfen, präzise zu beschreiben und zu ana-lysieren. Die Studierenden kennen die grundlegenden Paradigmen für den Entwurf von Algorithmen und könnendiese in praktische Programme umsetzen. Die Studierenden sind in der Lage, das Laufzeitverhalten von Algorith-men abzuschätzen und die Korrektheit von Algorithmen zu beweisen.

Lehrveranstaltungen (Art, SWS, Sprache sofern nicht Deutsch)

V + Ü (keine Angaben zu SWS und Sprache verfügbar)

Erfolgsüberprüfung (Art, Umfang, Sprache sofern nicht Deutsch / Turnus sofern nicht semesterweise / Bonusfähigkeit sofern möglich)

Klausur (ca. 80-90 Min.). Klausur kann nach Ankündigung des Dozenten vier Wochen vor dem Klausurtermindurch eine mündliche Gruppen- oder Einzelprüfung ersetzt werden. Eine Klausurzeit von 80-90 Min. entsprichteiner mündlichen Einzelprüfung von ca. 20 Min., einer Gruppenprüfung zu zweit von ca. 30 Min. und zu dritt vonca. 40 Min.

Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

§ 49 (1) 1. a) Informatik Theoretische Informatik, Algorithmen und Datenstrukturen§ 69 (1) 1. a) Informatik Theoretische Informatik, Algorithmen und Datenstrukturen


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LA Gymnasien


Softwaretechnik 10-I-ST-102-m01







Inhalte

Objektorientierter Softwareentwurf mit UML, Entwurf von graphischen Benutzungsoberflächen, Grundlagen vonDatenbanken und objekt-relationale Abbildung, Grundlagen der Web-Programmierung (HTML, XML), Software-entwicklungsprozesse, der Unified-Process, Agile Softwareentwicklung, Projektmanagement, Qualitätsicherung.


Die Studierenden verfügen über grundlegendes theoretisches und praktisches Wissen zum Entwurf und der Ent-wicklung von Softwaresystemen.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

§ 49 (1) 1. b) Datenbanksysteme und Softwaretechnologie§ 69 (1) 1. b) Datenbanksysteme und Softwaretechnologie


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LA Gymnasien


Datenbanken 10-I-DB-102-m01







Inhalte

Relationenalgebra und komplexe SQL-Statements; Datenbankentwurf und Normalformen; Transaktionsverwal-tung.


Die Studierenden verfügen über Kenntnisse der Datenbankmodellierung und -anfragen in SQL sowie zu Transak-tionen.




Klausur (ca. 50-60 Min.). Kann nach Ankündigung des Dozenten bzw. der Dozentin vier Wochen vor dem Klausur-termin durch eine mündliche Einzel- oder Gruppenprüfung ersetzt werden (allein: 15 Min., zu zweit: 20 Min. zudritt: 25 Min.).Prüfungssprache: Deutsch, mit Einverständnis des/der Prüfenden auch Englisch

Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

§ 49 (1) 1. b) Datenbanksysteme und Softwaretechnologie§ 69 (1) 1. b) Datenbanksysteme und Softwaretechnologie


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LA Gymnasien


Objektorientiertes Programmieren 10-I-OOP-GY-102-m01







Inhalte

Polymorphie, generische Programmierung, Metaprogrammierung, Webprogrammierung, Entwurfsmuster, Doku-mentenmanagement.


Die Studierenden beherrschen die verschiedenen Paradigmen des objektorientierten Programmierens und ha-ben Erfahrungen beim praktischen Einsatz.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

§ 69 (1) 1. b) Datenbanksysteme und Softwaretechnologie


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Programmierpraktikum 10-I-PP-102-m01




10 bestanden / nicht bestanden --



Inhalte

Die Programmiersprache Java, selbstständige Erstellung kleiner bis mittlerer, qualitativ hochstehender Java Pro-gramme.


Die Studierenden können kleinere bis mittlere, qualitativ hochstehende Java Programme selbstständig ent-wickeln.


P (keine Angaben zu SWS und Sprache verfügbar)



Platzvergabe

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weitere Angaben

Ergänzende Angabe zur Moduldauer: 1-2 Semester.

Bezug zur LPO I

§ 49 (1) 1. c) Informatik Praktische Softwareentwicklung§ 69 (1) 1. d) Informatik Praktische Softwareentwicklung


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Softwarepraktikum 10-I-SWP-102-m01






1 Semester grundständig --

Inhalte

Bearbeitung einer Projektaufgabe im Team, Problemanalyse, Erstellen eines Pflichtenhefts Spezifikation der Lö-sungskomponenten (z.B. in UML) und Meilensteine Benutzerhandbuch, Programmdokumentation Präsentationund Übergabe des lauffähigen Softwareprodukts in einem Kolloquium.


Die Studierenden verfügen über die praktischen Fähigkeiten zu Entwurf, Entwicklung und Durchführung einesSoftwareprojekts in einem kleinen Team.




Lösen der Projektaufgaben, Präsentation

Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

§ 49 (1) 1. c) Informatik Praktische Softwareentwicklung§ 69 (1) 1. d) Informatik Praktische Softwareentwicklung


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LA Gymnasien


Theoretische Informatik 10-I-TI-102-m01







Inhalte

Berechenbarkeit, Entscheidbarkeit, Aufzählbarkeit, Komplexität von Berechnungen, Boolesche Funktionen undSchaltkreise, Endliche Automaten und reguläre Mengen, Generative Grammatiken, kontextfreie Sprachen, kon-textsensitive Sprachen.


Die Studierenden verfügen über grundlegende und anwendbare Kenntnisse auf den Gebieten Berechenbarkeit,Entscheidbarkeit, Aufzählbarkeit, Komplexität von Berechnungen, Boolesche Funktionen und Schaltkreise, End-liche Automaten und reguläre Mengen, Generative Grammatiken, kontextfreie Sprachen und kontextsensitiveSprachen.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

§ 49 (1) 1. a) Informatik Theoretische Informatik, Algorithmen und Datenstrukturen§ 69 (1) 1. a) Informatik Theoretische Informatik, Algorithmen und Datenstrukturen


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LA Gymnasien


Technische Informatik 1 10-I-TEI1-102-m01






1 Semester grundständig TGL: §69 I Nr. 1 c). Vorleistung: Übungsaufgaben. Art und Umfang wirdvom Dozenten bzw. von der Dozentin zu Veranstaltungsbeginn angekün-digt.

Inhalte

Dieser Kurs unterrichtet die Grundzüge der technischen Informatik.


Die Studierenden beherrschen die Grundzüge der technischen Informatik.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

§ 69 (1) 1. c) Informatik Technische Informatik


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LA Gymnasien


Technische Informatik 2 10-I-TEI2-102-m01






1 Semester grundständig TGL: §69 I Nr. 1 c). Vorleistung: Übungsaufgaben. Art und Umfang wirdvom Dozenten bzw. von der Dozentin zu Veranstaltungsbeginn angekün-digt.

Inhalte

Dieser Kurs unterrichtet die Grundzüge der technischen Informatik.


Die Studierenden beherrschen die Grundzüge der technischen Informatik.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I



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LA Gymnasien

Wahlpflichtbereich(22 ECTS-Punkte)


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LA Gymnasien


Rechenanlagen 10-I-RAL-102-m01


Inhaber/-in des Lehrstuhls für Informatik V Institut für Informatik





Inhalte

Einführung in die Digitaltechnik, Boolesche Algebren Kombinatorische Schaltkreise, Synchrone und AsynchroneSchaltkreise Hardwarebeschreibungssprachen, Aufbau und Struktur eines einfachen Prozessors, Maschinenpro-grammierung, Speicherhierarchie.


Die Studierenden verfügen über Grundkenntnisse der Digitaltechnik bis hin zum Entwurf und der Programmie-rung einfacher Mikroprozessoren sowie über Kenntnisse zum Einsatz von Hardwarebeschreibungssprachen zumEntwurf digitaler Systeme.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I



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LA Gymnasien


Informationsübertragung 10-I-IÜ-102-m01


Inhaber/-in des Lehrstuhls für Informatik III Institut für Informatik





Inhalte

Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung, Codierungstheorie, Codierung zur Fehlererkennung und Feh-lerkorrektur, Informationstheorie, Spektrum und Fourier-Transformation, Modulationstechnik, Aufbau digitalerÜbertragungssysteme, Einführung in die Struktur von Rechnernetzen, Kommunikationsprotokolle.


Die Studierenden verfügen über das technische, theoretische und praktische Wissen zum Verständnis und Auf-bau von Systemen zur Informationsübertragung.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I



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LA Gymnasien


Logik für Informatiker 10-I-LOG-102-m01







Inhalte

Syntax und Semantik der Aussagenlogik, Äquivalenzen und Normalformen, Hornformeln, SAT, Resolution, un-endliche Formelmengen, Syntax und Semantik der Prädikatenlogik.


Die Studierenden beherrschen folgende Bereiche: Syntax und Semantik der Aussagenlogik, Äquivalenzen undNormalformen, Hornformeln, SAT, Resolution, unendliche Formelmengen, Syntax und Semantik der Prädikaten-logik.




Klausur (ca. 50-60 Min.). Kann nach Ankündigung des Dozenten bzw. der Dozentin vier Wochen vor dem Klausur-termin durch eine mündliche Einzel- oder Gruppenprüfung ersetzt werden (allein: 15 Min., zu zweit: 20 Min. zudritt: 25 Min.).

Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Hardwarepraktikum 10-I-HWP-102-m01







Inhalte

Praktische Versuche zu Hardwareaspekten, z.B. in der Kommunikationstechnologie, Robotik oder zum Aufbau ei-nes kompletten Mikroprozessors.


Die Studierenden beherrschen das selbstständige Erarbeiten, Vorbereiten und Durchführen der Versuche mit Hil-fe der Versuchsbeschreibungen, eigenständige Recherche von Zusatzinformationen, Dokumentation und Aus-wertung der Versuchsergebnisse.




Lösen der Projektaufgaben, Präsentation (Art und Umfang werden von der Dozentin bzw. vom Dozenten zu Ver-anstaltungsbeginn angekündigt)

Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Algorithmische Graphentheorie 10-I-GT-102-m01







Inhalte

Wir beschäftigen uns einerseits mit typischen Graphenproblemen: wir lösen Rundreiseprobleme, berechnen ma-ximale Flüsse, finden Matchings und Färbungen, arbeiten mit planaren Graphen und fragen uns, wie der Ran-kingalgorithmus von Google funktioniert. Andererseits lernen wir am Beispiel von Graphenproblemen aber auchneue Konzepte, z.B. wie man Probleme als lineare Programme modelliert oder zeigt, dass sie fest-Parameter-be-rechenbar sind.


Die Studierenden sind in der Lage typische Probleme der Informatik als Graphenprobleme zu modellieren. Au-ßerdem können TeilnehmerInnen entscheiden, welche Werkzeuge aus der Vorlesung dabei helfen ein gegebenesGraphenproblem algorithmisch zu lösen. Studierende lernen in diesem Kurs vertieft die Laufzeit von gegebenenGraphalgorithmen abzuschätzen.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Wissensbasierte Systeme 10-I-WBS-102-m01


Inhaber/-in des Lehrstuhls für Informatik VI Institut für Informatik





Inhalte

Grundlagen in folgenden Bereichen: Wissensmanagementsysteme, Wissensrepräsentationen, Lösungsmetho-den, Wissensakquisition, Lernen, Beratungsdialoge, Semantic Web.


Die Studierenden verfügen über das theoretische und praktische Wissen zum Verständnis und der Entwicklungvon Wissensbasierten Systemen einschließlich Wissensformalisierung und haben Erfahrungen in einem kleinenProjekt.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Data Mining 10-I-DM-102-m01







Inhalte

Grundlagen in folgenden Bereichen: Definition für Data Mining und Knowledge, Discovery in Databases, Pro-zeßmodell, Beziehung zu Datawarehouse und OLAP, Datenvorverarbeitung, Datenvisualisierung, unüberwach-te Lernverfahren (Cluster- und Assoziationsregelverfahren), überwachte Lernverfahren (u.a. Bayes Klassifikator,KNN, Entscheidungsbäume, Regellerner, SVM), Lernverfahren für besondere Datentypen. Weitere Lernparadig-men.


Die Studierenden verfügen über das theoretische und praktische Wissen der typischen Verfahren und Algo-rithmen im Bereich des Data Mining und Maschinellen Lernens. Sie sind in der Lage, praktische Wissensent-deckungsprobleme mit Hilfe der vermittelten Methoden unter Anwendung des KDD-Prozesses zu lösen. Sie ha-ben Erfahrungen in der Anwendung oder Umsetzung von Data Mining Algorithmen gesammelt.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Komplexitätstheorie 10-I-KT-102-m01







Inhalte

Komplexitätsmaße und -klassen, allgemeine Beziehungen zwischen Raum- und Zeitklassen, Speicherplatz ver-sus Rechenzeit, Determinismus versus Nichtdeterminismus, Hierarchiesätze, Translationstechnik, P-NP-Problem,vollständige Probleme, Turing-Reduktionen, Relativierbarkeit, interaktive Beweissysteme.


Die Studierenden verfügen über grundlegende und anwendbare Kenntnisse auf den Gebieten Komplexitätsmaßeund -klassen, allgemeine Beziehungen zwischen Raum- und Zeitklassen, Speicherplatz versus Rechenzeit, De-terminismus versus Nichtdeterminismus, Hierarchiesätze, Translationstechnik, P-NP-Problem, vollständige Pro-bleme, Turing-Reduktionen, Relativierbarkeit, interaktive Beweissysteme.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Automatisierungs- und Regelungstechnik 10-I-AR-102-m01


Inhaber/-in des Lehrstuhls für Informatik VII Institut für Informatik





Inhalte

Überblick zu Automatisierungssystemen, Grundlagen der Regelungstechnik, Laplace-Transformation, Übertra-gungsfunktion, Regelstrecken, Reglertypen, Einschleifiger Regelkreis mit Einheitsrückführung, Grundlagen derSteuerungstechnik, Automaten, Struktur von Petri-Netzen, Petri-Netze für die Automatisierungstechnik, Geräte-technischer Aufbau von Prozessrechenanlagen, Kommunikation zwischen Prozessrechnern und Peripheriegerä-ten, Software für Automatisierungssysteme, Prozesssynchronisation, Prozesskommunikation, Echtzeitbetriebs-systeme, Echtzeitplanung.


Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Automatisierungs- und Regelungstechnik.




Klausur (ca. 80-90 Min.). Klausur kann nach Ankündigung des Dozenten vier Wochen vor dem Klausurtermindurch eine mündliche Gruppen- oder Einzelprüfung ersetzt werden. Eine Klausurzeit von 80-90 Min. entsprichteiner mündlichen Einzelprüfung von ca. 20 Min., einer Gruppenprüfung zu zweit von ca. 30 Min. und zu dritt vonca. 40 Min.Prüfungssprache: Deutsch, mit Einverständnis des/der Prüfenden auch Englisch

Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Rechnernetze und Kommunikationssysteme 10-I-RK-102-m01







Inhalte

Merkmale von Rechner- und Kommunikationssystemen: Vermittlungsprinzipien und Datenverkehr in verteiltenSystemen. Leistungsanalyse von Rechnernetzen und Kommunikationssystemen: Problemstellung und Einfüh-rung in die Methodik Architektur und Struktur von Rechnernetzen: Netzstruktur, Netzzugang, Zugriffsverfahren,digitale Übertragungshierarchien, Datenflusssteuerung und Verkehrslenkung, Verbindungsnetzwerke, Vermitt-lungssysteme. Kommunikationsprotokolle: Grundprinzip und ISO- Architekturmodelle. Internet: Struktur undGrundmechanismen, TCP/IP, Routing, Network Management. Mobile Kommunikationsnetze: Grundkonzepte,GSM, UMTS. Zukünftige Kommunikationssysteme und -netze.


Die Studierenden verfügen über ausführliche Kenntnisse über Struktur und Architektur von Rechnernetzen undKommunikationssystemen, sowie über grundlegende Verfahren zur Bewertung dieser Systeme.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Seminar 1 10-I-SEM1-072-m01







Inhalte

Selbständige Aufarbeitung eines aktuellen Themas aus der Informatik auf der Basis von Literatur und ggf. Soft-ware mit schriftlicher und mündlicher Präsentation Die Themen in 10-I-SEM1 und 10-I-SEM2 müssen aus unter-schiedlichen Themenbereichen stammen (d.h. in der Regel von verschiedenen Dozenten ausgegeben werden).


Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, ein aktuelles Thema aus der Informatik selbständig zu erarbeiten, dasWesentliche schriftlich zusammenzufassen und mündlich ansprechend zu präsentieren.


S (keine Angaben zu SWS und Sprache verfügbar)


schriftliche Ausarbeitung und mündliche Präsentation mit anschließender Diskussion zu einem Thema aus derInformatik (Art und Umfang wird von der Dozentin bzw. dem Dozenten zu Veranstaltungsbeginn angekündigt)Prüfungssprache: Deutsch, auf Wunsch des Prüflings auch Englisch

Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Seminar 2 10-I-SEM2-072-m01







Inhalte

Selbständige Aufarbeitung eines aktuellen Themas aus der Informatik auf der Basis von Literatur und ggf. Soft-ware mit schriftlicher und mündlicher Präsentation Die Themen in 10-I-SEM1 und 10-I-SEM2 müssen aus unter-schiedlichen Themenbereichen stammen (d.h. in der Regel von verschiedenen Dozenten ausgegeben werden).


Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, ein aktuelles Thema aus der Informatik selbständig zu erarbeiten, dasWesentliche schriftlich zusammenzufassen und mündlich ansprechend zu präsentieren.


S (keine Angaben zu SWS und Sprache verfügbar)


schriftliche Ausarbeitung und mündliche Präsentation mit anschließender Diskussion zu einem Thema aus derInformatik (Art und Umfang wird von der Dozentin bzw. dem Dozenten zu Veranstaltungsbeginn angekündigt)Prüfungssprache: Deutsch, auf Wunsch des Prüflings auch Englisch

Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Repetitorium für das Staatsexamen Informatik (Gymnasium) 10-I-REP-GY-092-m01







Inhalte

Repetitorium zu den Inhalten der fachlichen und fachdidaktischen Module der Informatik.


Der/Die Studierende verfügt über aufgefrischte Fertigkeiten bei der Bearbeitung von Aufgaben, wie sie im schrift-lichen Staatsexamen gestellt werden könnten.


Ü (keine Angaben zu SWS und Sprache verfügbar)


Lösen der Projektaufgaben, Präsentation (Art und Umfang werden von der Dozentin bzw. vom Dozenten zu Ver-anstaltungsbeginn angekündigt)

Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Datenbanken 2 10-I=DB2-102-m01






1 Semester weiterführend Ggf. Vorleistungen wie vom Dozenten zu Veranstaltungsbeginn angekün-digt (z.B. Lösen von Übungsaufgaben).

Inhalte

Data Warehouses und Data Mining, XML Datenbanken, Web-Datenbanken, Einführung to Datalog


Die Studierenden verfügen über fortgeschrittene Kenntnisse zu relationalen Datenbanken, XML und Data Mining.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Datenkompression 10-I=DK-102-m01


Inhaber/-in des Lehrstuhls für Informatik II Institut für Informatik





Inhalte

Entropiecodierung, Textkompression, Wörterbuchmethoden, Blocktransformationen, Bildkompression, Hu-man Visual System, Bitplane-Techniken, Prädiktive Verfahren, Hierarchische Transformationen, Diskrete Cosi-nus-Transformation, Wavelets, JPEG Baseline, JPEG 2000, Subband-Coding, Fraktale Kompression, Vektorquanti-sierung, Video-Kompression, MPEG-Standards, Audio-Kompression.


Die Studierenden verfügen über das methodische Wissen und die praktischen Fähigkeiten zur Entwicklung undAnwendung von Kompressionsverfahren für Texte, Bilder, Video- und Audiodaten.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Programmierung verteilter Systeme 10-I=PVS-102-m01


Inhaber/-in des Lehrstuhls für Informatik II Institut für Informatik





Inhalte

Entwurf und Entwicklung parallel und verteilt ablaufender Programme


Die Studierenden verfügen über das methodische Wissen und die praktischen Fähigkeiten zum Entwurf und derEntwicklung parallel und verteilt ablaufender Programme.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Information Retrieval 10-I=IR-102-m01







Inhalte

IR Modelle (z.B. Boolesches- und Vektorraum-Modell, Evaluation), Verarbeitung von Text (Tokenizing, Texteigen-schaften), Datenstrukturen (z.B. Invertierter Index), Anfrageelemente (z.B. Anfrage-Operationen, Relevance Feed-back, Anfragesprachen und -paradigmen, Strukturelle Anfragen), Suchmaschine (z.B. Architektur, Crawling, Inter-faces, Link-Analyse), Methoden zur Unterstützung des IR (z.B. Empfehlungssysteme, Text-Clustering und -Klassi-fikation, Informations-Extraktion)


Die Studierenden verfügen über theoretisches und praktisches Wissen im Bereich des Information Retrieval underhalten das technische Know-how um eine Suchmaschine erstellen zu können.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Sprachverarbeitung und Text Mining 10-I=STM-102-m01






1 Semester grundständig Ggf. Vorleistungen wie vom Dozenten zu Veranstaltungsbeginn angekün-digt (z.B. Lösen von Übungsaufgaben).

Inhalte

Grundlagen in folgenden Bereichen: Definition für NLP und Text Mining, Eigenschaften von Text, Satzgrenzener-kennung, Tokenization, Kollokationen,N-Gram-Modelle, Morphologie, Hidden Markov Modelle für Tagging, Pro-babilistic Parsing, Word Sense Disambiguation, Term Extraction Methoden, Information Extraction, SentimentAnalysis Die Studierenden verfügen über das theoretische und praktische Wissen der typischen Verfahren undAlgorithmen im Bereich des Text Mining und Sprachverarbeitung meist für Englisch. Sie sind in der Lage, prakti-sche Probleme mit Hilfe der vermittelten Methoden zu lösen. Sie haben Erfahrungen in der Anwendung oder Um-setzung von Text Mining Algorithmen gesammelt.


Die Studierenden verfügen über das theoretische und praktische Wissen der typischen Verfahren und Algorith-men im Bereich des Text Mining und der Sprachverarbeitung. Sie sind in der Lage, praktische Probleme mit Hilfeder vermittelten Methoden zu lösen. Sie haben Erfahrungen in der Anwendung oder Umsetzung von Text MiningAlgorithmen gesammelt.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Künstliche Intelligenz 10-I=KI-102-m01







Inhalte

Intelligente Agenten, uninformierte und heuristische Suche, Constraint Problem Solving, Suche mit partieller In-formation, Aussagen- und Prädikatenlogik und Inferenz, Wissensrepräsentationen, Planen, ProbabilistischesSchließen und Bayessche Netze, Nutzentheorie und Entscheidungsprobleme, Lernen aus Beobachtungen, Wis-sen beim Lernen, neuronale Netze und statistische Lernmethoden, Verstärkungslernen.


Die Studierenden verfügen über theoretisches und praktisches Wissen über die Künstliche Intelligenz und kön-nen ihre Einsatzmöglichkeiten einschätzen.




Klausur (ca. 80-90 Min.). Klausur kann nach Ankündigung des Dozenten bzw. der Dozentin vier Wochen vor demKlausurtermin durch eine mündliche Einzel- oder Gruppenprüfung ersetzt werden (allein 15 Min., zu zweit 20Min. zu dritt 25 Min.).Prüfungssprache: Deutsch, mit Einverständnis des/der Prüfenden auch Englisch

Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Eingebettete Systeme 10-I=ES-102-m01


Inhaber/-in des Lehrstuhls für Informatik V Institut für Informatik





Inhalte

Modelle eingebetter Systeme, Implementierungstechniken (ASIC, AISIP, Mikrocontroller), Verfikation eingebette-ter Systeme, Ablaufplanung statisch, periodisch und dynamisch, Bindungsprobleme Hardwaresynthese, Softwa-resynthese.


Die Studierenden sind mit den technischen Möglichkeiten zum Entwurf eingebetteter Systeme vertraut und be-herrschen die wichtigsten Techniken zur Modellierung, Verifikation und Optimierung solcher Systeme in Hardwa-re wie in Software.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


E-Learning 10-I=EL-102-m01







Inhalte

Lernparadigmen, Lernsystemtypen, Autorensysteme, Lernplattformen, Standards für Lernsysteme, IntelligenteTutorsysteme, Studentenmodellierung, Didaktik, Problemorientiertes Lernen und fallbasierte Trainingssysteme,Adaptive Tutorsysteme, Computer Supported Cooperative Learning, Evaluation von Lernsystemen.


Die Studierenden verfügen über theoretisches und praktisches Wissen über E-Learning und können die Einsatz-möglichkeiten einschätzen.





Platzvergabe

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weitere Angaben

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Bezug zur LPO I

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LA Gymnasien


Robotik 10-I=RO-102-m01







Inhalte

Vorgeschichte, Einsatzfelder und Charakteristika von Robotern, Direkte Kinematik von Manipulatoren: Koordina-tensysteme, Rotationen, Homogene Koordinaten, Achskoordinaten, Armgleichung. Inverse Kinematik: Lösungs-eigenschaften, Endeffektor-Konfiguration, numerische und analytische Ansätze, Beispiele verschiedener Roboterzu analytischen Ansätzen. Arbeitsraumanalyse und Trajektorienplanung, Dynamik von Manipulatoren: Lagran-ge-Euler Modell, Direkte und inverse Dynamik. Mobile Roboter: Direkte und inverse Kinematik, Antriebstypen,Dreirad, Ackermann-Steuerung, Holonome und nichtholonome Beschränkungen, Kinematische Klassifizierungmobiler Roboter, Posture kinematic model. Bewegungssteuerung und Pfadplanung: Roadmap-Methoden, Zellde-kompositionsmethoden, Potentialfeldmethoden. Sensorik: Positionssensoren, Geschwindigkeitssensoren, Ab-standssensoren


Die Studierenden beherrschen die Grundlagen von Robotermanipulatoren und -fahrzeugen und kennen insbe-sondere deren Kinematik und Dynamik sowie die Planung von Pfaden und Arbeitsabläufen.





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Robotik 2: Networked Robots 10-I=RO2-102-m01







Inhalte

Grundlagen zu dynamischen Systemen, Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit, Reglerentwurf durch Polzuweisung:Zustandsrückführung, Ausgangsrückführung, Beobachterentwurf, Zustandsrückführung mit Beobachter, Zeitdis-krete Systeme, Stochastische Systeme: Grundlagen der Stochastik, Zufallsprozesse, stochastische dynamischeSysteme, Kalmanfilter: Herleitung, Initialisierung, Anwendungsbeispiele, Probleme des Kalmanfilters, erweiterterKalmanfilter


Die Studierenden beherrschen alle notwendigen Grundlagen für das Verständnis des Kalmanfilters und dessenEinsatz in Anwendungen der Robotik. Sie verfügen über Kenntnisse fortgeschrittener Regler- und Beobachterent-wurfsmethoden und erkennen die Zusammenhänge zwischen den dualen Paaren Steuerbarkeit-Beobachtbarkeitund Regler- und Beobachterentwurf sowie die Beziehung zwischen Kalmanfilter als Zustandsschätzer und einemBeobachter.





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Deduktive Datenbanken 10-I=DDB-102-m01







Inhalte

Syntax und Semantik von Logikprogrammen; Datenstrukturen, Programmstrukturen und Anwendungen für Pro-log; Auswertungsmethoden für Datalog; Negation und Stratifizierung; Disjunktive Logikprogramme.


Die Studierenden verfügen über Kompetenzen im Umgang mit Prolog und Datalog (inklusive Negation und Dis-junktion).





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Leistungsbewertung verteilter Systeme 10-I=LVS-102-m01







Inhalte

Verkehrstheoretische Modelle, Grundbegriffe der Wahrscheinlichkeitstheorie, Transformationsmethoden, Sto-chastische Prozesse, Methodik zur Leistungsuntersuchung technischer Systeme, Warteschlangen-/Verkehrs-theorie, Analyse Markovscher, nicht- Markovscher und zeitdiskreter Systeme, Matrixanalytische Methode, An-wendungsbeispiele zur Leistungsanalyse von Rechnersystemen und -netzen: Durchsatz- und Durchlaufzeitanaly-se und andere Charakteristiken.


Die Studierenden verfügen danach über das methodische Wissen und die praktischen Fähigkeiten zur Modellie-rung technischer Systeme mit Mitteln der Wahrscheinlichkeitstheorie und der mathematischen Statistik.





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Simulationstechnik zur Systemanalyse 10-I=ST-102-m01







Inhalte

Einführung in die Simulationstechnik, statistische Grundlagen, Erzeugung von Zufallszahlen und Zufallsvaria-blen, Stichprobentheorie und Schätzverfahren, Statistische Auswertung von Simulationsgrößen, Untersuchungvon Messdaten, Planung und Auswertung von Simulationsexperimenten, spezielle Zufallsprozesse, Möglichkei-ten und Grenzen von Modellbildung und Simulation, fortgeschrittene Konzepte und Techniken, praxisorientierteDurchführung von Simulationsprojekten.


Die Studierenden verfügen über das methodische Wissen und die praktischen Fähigkeiten zur stochastischen Si-mulation (technischer) Systeme, zur Auswertung der Ergebnisse und zur richtigen Einschätzung der Möglichkei-ten und Grenzen der Simulationsmethodik.





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Automatentheorie 10-I=AUT-102-m01






1 Semester weiterführend Prüfungsvorleistung: Übungsaufgaben Art und Umfang werden vom Do-zenten bzw. von der Dozentin zu Veranstaltungsbeginn angekündigt.

Inhalte

Endliche Automaten, reguläre Sprachen, sternfreie Sprachen, natürliche Äquivalenzrelation, Prädikatenlogiküber Wörtern, Sprachakzeptierung durch Monoide, syntaktisches Monoid, prädikatenlogische und algebraischeCharakterisierungen regulärer und sternfreier Sprachen, Zwei-Weg-Automaten.


Die Studierenden verfügen über grundlegende und anwendbare Kenntnisse auf den Gebieten endliche Auto-maten, reguläre Sprachen, sternfreie Sprachen, natürliche Äquivalenzrelation, Prädikatenlogik über Wörtern,Sprachakzeptierung durch Monoide, syntaktisches Monoid, prädikatenlogische und algebraische Charakterisie-rungen regulärer und sternfreier Sprachen, Zwei-Weg-Automaten.





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Berechenbarkeitstheorie 10-I=BER-102-m01







Inhalte

Gödelisierungen, berechenbare Funktionen, entscheidbare und aufzählbare Mengen, Halteproblem, m-Reduzier-barkeit, kreative und produktive Mengen, relativierte Berechenbarkeit, Turing-Reduzierbarkeit, aufzählbare Gra-de, arithmetische Hierarchie.


Die Studierenden verfügen über grundlegende und anwendbare Kenntnisse auf den Gebieten Gödelisierungen,berechenbare Funktionen, entscheidbare und aufzählbare Mengen, Halteproblem, m-Reduzierbarkeit, kreativeund produktive Mengen, relativierte Berechenbarkeit, Turing-Reduzierbarkeit, aufzählbare Grade, arithmetischeHierarchie.





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Mathematische Logik 10-I=ML-102-m01







Inhalte

Aussagenlogik, Prädikatenlogik der 1. Stufe, Folgern und Ableiten, Gödelscher Vollständigkeitssatz, Satz vonTarski, Gödelscher Unvollständigkeitssatz, Nichtentscheidbarkeit und Nichtaxiomatisierbarkeit der elementarenArithmetik.


Die Studierenden verfügen über grundlegende und anwendbare Kenntnisse auf den Gebieten Aussagenlogik,Prädikatenlogik der 1. Stufe, Folgern und Ableiten, Gödelscher Vollständigkeitssatz, Satz von Tarski, GödelscherUnvollständigkeitssatz, Nichtentscheidbarkeit und Nichtaxiomatisierbarkeit der elementaren Arithmetik.





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Komplexitätstheorie II 10-I=KT2-122-m01







Inhalte

Eigenschaften NP-vollständiger Mengen, Autoreduzierbarkeit, interaktive Beweissysteme, Polynomialzeithierar-chie, Komplexität probabilistischer Algorithmen.


Die Studierenden verfügen über grundlegende und anwendbare Kenntnisse auf den Gebieten Eigenschaften NP-vollständiger Mengen, Autoreduzierbarkeit, interaktive Beweissysteme, Polynomialzeithierarchie, Komplexitätprobabilistischer Algorithmen.





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Kryptographie und Datensicherheit 10-I=KD-102-m01







Inhalte

Private-Key-Kryptosysteme, Vernam-One-Time-Pad, AES, perfekte Sicherheit, Public-Key-Kryptosysteme, RSA, Dif-fie-Hellman, Elgamal, Goldwasser-Micali, digitale Signatur, Challenge-Response-Verfahren, Secret Sharing, Mil-lionärsproblem, Secure Circuit Evaluation, homomorphe Verschlüsselung.


Die Studierenden verfügen über grundlegende und anwendbare Kenntnisse auf den Gebieten Private-Key-Kryp-tosysteme, Vernam-One-Time-Pad, AES, perfekte Sicherheit, Public-Key-Kryptosysteme, RSA, Diffie-Hellman, El-gamal, Goldwasser-Micali, digitale Signatur, Challenge-Response-Verfahren, Secret Sharing, Millionärsproblem,Secure Circuit Evaluation, homomorphe Verschlüsselung.





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Algorithmische Geometrie 10-I=AG-102-m01


Inhaber/-in des Lehrstuhls für Informatik I Institut für Informatik





Inhalte

In vielen Bereichen der Informatik -- z.B. Robotik, Computergrafik, Virtual Reality und Geografische Informations-systeme -- ist es notwendig räumliche Daten zu speichern, analysieren, erzeugen oder zu manipulieren. DieseVorlesung beschäftigt sich mit algorithmischen Aspekten dieser Aufgaben: Wir werden Techniken erlernen, dieman für den Entwurf und die Analyse geometrischer Algorithmen und Datenstrukturen benötigt. Jede Technikwird anhand eines Problems aus einem der oben genannten Anwendungsbereiche illustriert.


Die Studierenden können entscheiden, welche Algorithmen oder Datenstrukturen geeignet sind, um ein gegebe-nes geometrisches Problem zu lösen. Die Studierenden sind in der Lage neue Probleme zu analysieren und sichauf Basis der in der Vorlesung erlernten Konzepte und Techniken eigene effiziente Lösungen zu überlegen.





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Approximationsalgorithmen 10-I=APA-102-m01


Inhaber/-in des Lehrstuhls für Informatik I Institut für Informatik





Inhalte

Die Aufgabe eine optimale Lösung für ein gegebenes Problem zu ermitteln ist allgegenwärtig in der Informatik.Leider ist für eine Vielzahl so

Modulhandbuch - uni-wuerzburg.deFSB/SFB. Insbesondere gelten im Zweifelsfall die dort angegebenen...

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