Formale Systeme

From International Center for Computational Logic

Formale Systeme

Course with SWS 4/2/0 (lecture/exercise/practical) in WS 2024

Lecturer

Tutor

SWS

  • 4/2/0

Modules

Examination method

  • Written exam

Lecture series


Die Lehrveranstaltung Formale Systeme vermittelt eine Einleitung in die Gebiete der formalen Sprachen, Automatentheorie und Aussagenlogik. Dies beinhaltet einige der wichtigsten Grundlagen der Informatik, wie z.B. reguläre Ausdrücke, formale Grammatiken sowie Methoden zur praktischen Lösung von "schweren" (NP-vollständigen) Problemen. Damit bildet die Vorlesung die Grundlage für die Vorlesung Theoretische Informatik und Logik und für viele vertiefende Vorlesungen.

Vorlesungen

Vorlesungstermine:

  • Mo 3. DS (BAR/SCHÖ/E)
  • Do 4. DS (HSZ/0003/H)

Übungen

Die Einschreibung in die Übungsgruppen erfolgt über die OPAL-Seite der Lehrveranstaltung. Für die Teilnahme an einer Übungsgruppe ist die Einschreibung in dieser Gruppe verpflichtend. Studierenden ohne Einschreibung kann die Teilnahme an einer selbstgewählten Übung nicht garantiert werden. Übungsleiter:innen sind berechtigt, nicht eingeschriebene Studierende bei Überfüllung aus der Übung zu verweisen.

Übungsgruppen finden ab dem 21. Oktober 2024 zu ihren jeweiligen Terminen statt. Übungsblätter können in OPAL abgerufen werden.

Kontakt

Im OPAL steht ein Forum zum Austausch mit anderen Kursteilnehmenden bereit.

Persönliche Fragen können auch direkt an das Organisationsteam (siehe Links oben) gestellt werden, falls sie aus einem zwingenden Grund nicht über andere Kanäle gerichtet werden können. Allgemeine Fragen sollten Sie aber immer in geteilten Kanälen stellen, damit auch Ihre Kommiliton:innen davon profitieren (oder vielleicht sogar direkt helfen können).

Allgemein sind die Vorlesungsfolien und Übungsunterlagen ausreichend detailliert für das Studium. Weitere Lehrmaterialien können dennoch hilfreich sein, um Details nachzuschlagen oder sich weiter im Thema zu vertiefen.

Formale Sprachen, Komplexität und Entscheidbarkeit

Lehrbücher

  • Uwe Schöning: Theoretische Informatik -- kurz gefasst. Spektrum Akademischer Verlag.
(deutschsprachiger Standardtext; in der Tat ziemlich kurz gefasst)
  • John E. Hopcroft, Rajeev Motwani, Jeffrey D. Ullman: Einführung in Automatentheorie, Formale Sprachen und Berechenbarkeit. Pearson Studium.
(aus dem Englischen übertragenes Standardwerk; Original ev. besser)
  • Michael Sipser: Introduction to the Theory of Computation. Cengage Learning.
(Standardtext zu Sprachen und Berechnungskomplexität; leider nur auf Englisch)

Online verfügbare Skripte

Die Vorlesungen haben kleine Abweichungen von diesem Text, stimmen aber in vielen wichtigen Punkten überein.

Aussagenlogik

Die Vorlesungsfolien sollten bei diesem Thema ausreichen. Wer dennoch weitere Details nachschlagen will, dem nützen eventuell die folgenden Bücher:

  • Uwe Schöning: Logik für Informatiker. Spektrum Akademischer Verlag.
(leichte Abweichungen in Notation und Darstellung)
  • Martin Kreuzer, Stefan Kühling: Logik für Informatiker. Pearson Studium.
(sehr knapp und informell; eventuell interessant als Quelle für Übungsaufgaben)
(Schwerpunkt auf Logikprogrammierung und Prädikatenlogik, aber auch einiges zur Aussagenlogik)
(Aufgabensammlung aus den Logikvorlesungen vergangener Jahre)

Subscribe to events of this course (icalendar)

Lecture 1. Formale Sprachen DS3, October 14, 2024 in BAR/SCHÖ File
Lecture 2. Grammatiken und die Chomsky-Hierarchie DS4, October 17, 2024 in HSZ/0003 File
Lecture 3. Endliche Automaten DS3, October 21, 2024 in BAR/SCHÖ File
Lecture 4. Nichtdeterministische Endliche Automaten DS4, October 24, 2024 in HSZ/0003 File
Lecture 5. Abschlusseigenschaften regulärer Sprachen DS3, October 28, 2024 in BAR/SCHÖ File
No session Reformationstag
No session Keine Vorlesung DS3, November 4, 2024 in --
No session Keine Vorlesung DS4, November 7, 2024 in --
Lecture 6. Reguläre Ausdrücke DS3, November 11, 2024 in BAR/SCHÖ File
Lecture 7. Reguläre Ausdrücke (2) DS4, November 14, 2024 in HSZ/0003 File
Lecture 8. Minimale Automaten DS3, November 18, 2024 in BAR/SCHÖ File
Lecture 9. Minimale Automaten (2) DS4, November 21, 2024 in HSZ/0003 File
Lecture 10. Grenzen regulärer Sprachen / Probleme regulärer Sprachen DS3, November 25, 2024 in BAR/SCHÖ File
Lecture 11. Von regulären zu kontextfreien Sprachen DS4, November 28, 2024 in HSZ/0003 File
Lecture 12. Das Wortproblem für kontextfreie Sprachen DS3, December 2, 2024 in BAR/SCHÖ File
Lecture 13. Das Pumping-Lemma für kontextfreie Sprachen DS4, December 5, 2024 in HSZ/0003 File
Lecture 14. Abschlusseigenschaften kontextfreier Sprachen DS3, December 9, 2024 in BAR/SCHÖ
Lecture 15. Kellerautomaten DS4, December 12, 2024 in HSZ/0003
Lecture 16. Kellerautomaten (2) DS3, December 16, 2024 in BAR/SCHÖ
Lecture 17. Deterministische Typ-2-Sprachen / Probleme für kontextfreie Sprachen DS4, December 19, 2024 in HSZ/0003
Lecture 18. Turingmaschinen DS3, January 6, 2025 in BAR/SCHÖ
Lecture 19. Nichtdeterminismus und Unentscheidbarkeit DS4, January 9, 2025 in HSZ/0003
Lecture 20. Typ 0 und Typ 1 DS3, January 13, 2025 in BAR/SCHÖ
Lecture 21. Aussagenlogik DS4, January 16, 2025 in HSZ/0003
Lecture 22. Äquivalenzen und Normalformen DS3, January 20, 2025 in BAR/SCHÖ
Lecture 23. Logisches Schließen DS4, January 23, 2025 in HSZ/0003
Lecture 24. Horn-Logik und Komplexitätstheorie DS3, January 27, 2025 in BAR/SCHÖ
Lecture 25. NP-Vollständigkeit DS4, January 30, 2025 in HSZ/0003
Lecture 26. Zusammenfassung und Ausblick DS3, February 3, 2025 in BAR/SCHÖ


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