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Universität Erlangen-Nürnberg

Bachelor of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

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Theorie der Programmierung - Cheatsheet
Theorie der Programmierung - Cheatsheet Chomsky-Hierarchie Definition: Hierarchie formaler Grammatiken, unterteilt in vier Klassen nach zunehmender Ausdruckskraft. Details: Typ-0: Rekursiv aufzählbare Sprachen Typ-1: Kontext-sensitive Sprachen Typ-2: Kontextfreie Sprachen Typ-3: Reguläre Sprachen Enthält jede Klasse die darüber liegende Klasse (Inklusionsbeziehung) Wichtig für die Beschreibung von...

Theorie der Programmierung - Cheatsheet

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Theorie der Programmierung - Exam
Theorie der Programmierung - Exam Aufgabe 1) Die Chomsky-Hierarchie definiert eine Hierarchie formaler Grammatiken, die in vier Klassen unterteilt sind, jede mit zunehmender Ausdruckskraft: Typ-0 : Rekursiv aufzählbare Sprachen Typ-1 : Kontext-sensitive Sprachen Typ-2 : Kontextfreie Sprachen Typ-3 : Reguläre Sprachen Jede Klasse enthält die darüber liegende Klasse (Inklusionsbeziehung) Die Hierarc...

Theorie der Programmierung - Exam

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Was beschreibt die Chomsky-Hierarchie?

Welcher Typ in der Chomsky-Hierarchie beschreibt kontextfreie Sprachen?

Welche Aussagen trifft nicht auf die Chomsky-Hierarchie zu?

Was ist eine Turingmaschine?

Was beschreibt das Halteproblem für Turingmaschinen?

Warum ist das Halteproblem unentscheidbar?

Was umfasst die Komplexitätsklasse P?

Welche Aussage trifft auf die Komplexitätsklasse NP zu?

Welche Eigenschaften hat ein NP-vollständiges Problem?

Was ist Prädikatenlogik in der Informatik?

Was ist ein allgemeinster Unifikator (MGU) in der Prädikatenlogik?

Welche Rolle spielen Quantoren in der Prädikatenlogik?

Was beschreibt die Alpha-Umwandlung im Lambda-Kalkül?

Was ist eine Beta-Umwandlung im Lambda-Kalkül?

Was ist die Eta-Umwandlung im Lambda-Kalkül?

Was sind Reguläre Ausdrücke (Regex)?

Welche Kern-Konzepte gehören zu Regulären Ausdrücken?

Wofür werden Reguläre Ausdrücke typischerweise verwendet?

Was ist ein NP-vollständiges Problem?

Was sind Polynomialzeitreduktionen?

Was bedeutet es, wenn ein NP-vollständiges Problem lösbar ist?

Was ist Lambda-Kalkül?

Was bedeutet Korrektheit im Lambda-Kalkül?

Was besagt das Substitutionstheorem?

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Theorie der Programmierung an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

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Formale Sprachen und Automaten

In diesem Abschnitt lernst Du die Grundlagen formaler Sprachen und die Konzepte von Automaten, die zur Erkennung und Analyse dieser Sprachen verwendet werden.

  • Definition und Eigenschaften formaler Sprachen
  • Chomsky-Hierarchie
  • Endliche Automaten und deterministische endliche Automaten (DEAs)
  • Nichtdeterministische Automaten (NEAs)
  • Reguläre Ausdrücke und deren Anwendungen
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Berechenbarkeitstheorie

Dieser Teil beschreibt die Theorie der Berechenbarkeit und die Grenzen dessen, was mit Computern berechnet werden kann.

  • Turingmaschinen und ihre Bedeutung
  • Das Halteproblem und dessen Unlösbarkeit
  • Rekursive und rekursiv aufzählbare Sprachen
  • Reduktionsmethoden zur Problemlösung
  • Church-Turing-These
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Komplexitätstheorie

Hier wirst Du dich mit der zeitlichen und räumlichen Komplexität von Algorithmen und Problemen beschäftigen.

  • Komplexitätsklassen P und NP
  • NP-Vollständigkeit und NP-Schwere
  • Polynomialzeitreduktionen
  • Savitchs Theorem
  • P-vs-NP-Problem
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Logikprogrammierung

Dieser Abschnitt behandelt die Programmierung mit logischen Paradigmen und deren Anwendung in der Informatik.

  • Grundlagen der Prädikatenlogik
  • Logikprogramme und ihre Syntax
  • Unifikationsalgorithmen
  • Prolog als Beispiel für eine Logikprogrammiersprache
  • Anwendungen der Logikprogrammierung in der Künstlichen Intelligenz
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Lambda-Kalkül und Logik in der Informatik

In diesem Teil des Kurses lernst Du das fundamentale Konzept des Lambda-Kalküls und die Rolle der Logik in der Informatik.

  • Syntax und Semantik des Lambda-Kalküls
  • Alpha-, Beta- und Eta-Umwandlungen
  • Typentheorie und getypte Lambda-Kalküle
  • Beweise und Beweiserhaltung
  • Verbindung zwischen Lambda-Kalkül und Programmiersprachen
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Theorie der Programmierung an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Die Vorlesung 'Theorie der Programmierung' ist ein zentraler Bestandteil des Informatikstudiums an der Universität Erlangen-Nürnberg. In dieser Vorlesung werden Dir die theoretischen Grundlagen der Programmierung nähergebracht. Das Modul umfasst insgesamt 9 ECTS-Punkte und setzt sich aus 4 Semesterwochenstunden (SWS) für die Vorlesungen und 2 SWS für die begleitenden Übungen zusammen. Während der Vorlesungen lernst Du die wesentlichen Konzepte der Programmierungstheorie, die in den Übungen vertieft werden, um Dein Verständnis zu festigen und praktische Anwendungen zu üben.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Das Modul besteht aus Vorlesungen und Übungen. Die Vorlesung umfasst 4 SWS, während die Übungen 2 SWS umfassen. Insgesamt hat das Modul einen Umfang von 9 ECTS-Punkten. Die Vorlesung umfasst theoretische Grundlagen der Programmierung und wird durch Übungen ergänzt, um das Verständnis zu vertiefen.

Studienleistungen: Die Leistungsüberprüfung erfolgt durch eine schriftliche Prüfung am Ende des Semesters.

Angebotstermine: Das Modul wird im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Formale Sprachen und Automaten, Berechenbarkeitstheorie, Komplexitätstheorie, Logikprogrammierung, Lambda-Kalkül, Logik in der Informatik

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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