Jetzt kommt es.
So,
schönen guten Tag.
Ich begrüße Sie.
Das ist noch nicht laut genug.
Ich muss das noch lauter machen.
Ich begrüße Sie herzlich zur Vorlesung Grundlageninformatik 2.
Es dauerte etwas länger.
Sie sehen mich hier verkabelt mit verschiedenen Sachen.
Sie werden später noch sehen, woran das alles liegt.
Liegt zum Teil daran, dass die Medientechnik nicht so ist, wie wir uns
das immer wünschen.
Deswegen habe ich hier ein Mikrofon.
Dieses hier, mit dem ich direkt den Ton im Rechner verwenden kann oder
aufzeichnen kann.
Und dieses hier, das sorgt dafür, dass Sie mich im Saal verstehen
können.
Ich begrüße Sie erstmal sehr herzlich zu dieser Vorlesung
Grundlageninformatik 2.
Es geht darum, dass wir uns einiges gemeinsam angucken, was so die
Informatik angeht.
Bevor wir das machen, möchte ich Ihnen kurz erzählen, mit wem Sie es
eigentlich zu tun haben.
Also mein Name ist Hartmut Schmeck.
Ich bin am Institut AEFB.
Das Bild sehen Sie dort.
Ich mache das ganz bewusst in meine Vorlesungsfolien immer rein.
Sie sehen mich ja alle hier.
Es mag aber Studenten geben, die mich nicht sehen, wenn sie das sehen.
Das ist, weil sie nämlich nur die Aufzeichnung sich angucken.
Darauf kommen wir gleich noch.
Also Sie können mich erreichen im Allianzgebäude am Kronplatz.
Meine E-Mail-Adresse sehen Sie dort auch.
Und ich wollte Ihnen ganz kurz erzählen, bevor ich Ihnen etwas erzähle
über die Grundlagen der Informatik, darüber, was ich eigentlich mache,
damit Sie auch einen Eindruck haben, was mein Hintergrund ist.
Denn es ist wichtig, dass die Leute, die Ihnen etwas über Grundlagen
erzählen, die bringen natürlich auch Dinge rein, die die aktuelle
Forschung angehen.
Sie haben etwas gehört über forschungsorientierte Lehre.
Das geht im ersten Semester los und zieht sich natürlich alle Semester
durch, auch wenn ich eine Grundlagenvorlesung halte.
Deswegen ist es auch so wichtig, dass diese Vorlesungen von uns
Professoren gehalten werden und nicht von den jungen Assistenten, die
natürlich auch immer ganz gut können.
Aber unser Horizont ist ein bisschen größer vielleicht.
Also, was ist mein Gebiet?
Effiziente Algorithmen.
Effizient heißt kostengünstig, bestmöglich Algorithmen ausführen, also
Ressourcen, die zur Verfügung stehen, bestmöglich ausnutzen.
Das ist Effizienz.
Perfektes Thema für Wirtschaftsingenieure.
Sie müssen also sofort zu mir kommen, weil Sie kostengünstig den
Rechner nutzen wollen.
Das ist das, was in meiner Gruppe gemacht wird.
Das ist aber meine Basiskompetenz.
Dann geht es um naturenspirierte Optimierung.
Also Optimierung ist auch gut.
Wir wollen bestmöglich irgendwelche Dinge tun.
Das ist als Optimierung.
Und das machen wir naturenspiriert, also evolutionäre Algorithmen,
Ameisenalgorithmen, Schwarmintelligenz und ähnliche Dinge.
Nicht klassische Optimierung, sondern mit Metaheuristiken.
Da haben wir einige Erfahrungen gesammelt.
Und danach dann ein weiteres Gebiet, Organic Computing.
Was hat das damit auf sich?
Organisch, wenn Sie Englischen, Organic Materials, sind dort immer
irgendwelche schönen natürlichen Sachen.
Wir reden von Organic Computing auf Basis eines größeren
Forschungsprogramms, das wir durchgeführt haben, wo es um sehr stark
verteilte, vernetzte Systeme geht, die weitgehend selbsttätig Dinge
ausführen können, die miteinander reden können, interagieren können
und Dinge im Wesentlichen autonom oder fast autonom machen können.
Hier steht das Wort gesteuerte Selbstorganisation.
Gesteuert und Selbstorganisation sind Widerspruch.
Das heißt, es geht dabei darum, dass man einerseits in der Lage sein
möchte, solche Systeme zu beeinflussen, die aber auch, wenn ich keine
Lust habe, sie zu beeinflussen, dann selbsttätig das tun sollen, wofür
sie gebaut worden sind, beziehungsweise was die aktuelle Umgebung
gerade haben möchte.
Adaptive Systeme und dieses organische Verhalten, diese
Anpassungsfähigkeit an die aktuellen Randbedingungen, das ist das, was
wir ein organisches Verhalten nennen, deswegen Organic Computing.
Da haben wir sehr viel Erfahrung mit gesammelt und haben das dann in
technischen Anwendungen eingesetzt, die wir in der Praxis finden und
ein solches Anwendungsgebiet, in dem man perfekt solche Systeme
gebrauchen kann, das ist das Energiesystem, insbesondere das
zukünftige Energiesystem, an dem wir gerade alle bauen.
Alle, Sie vielleicht, wenn Sie Glück haben, werden Sie dann auch
mitwirken können.
Das ist eine Aufgabe, die wird uns Jahrzehnte beschäftigen.
Und wir sind da mittendrin und bauen die Systeme für die zukünftigen
Netze.
Also wir sorgen dafür, dass die richtigen Informationsverarbeitungs-
und Kommunikationssysteme dort eingebaut werden, damit wir in der Lage
sind, tatsächlich die Herausforderungen der Energiewende zu schultern,
also den Umstieg auf erneuerbare Energiequellen.
Sehr interessante, spannende Herausforderungen und mittlerweile kommt
das immer mehr in die Köpfe der Leute, die damit zu tun haben, dass
das ohne intelligente Informatikmethoden nicht funktioniert.
Wir können als Informatiker das nicht alleine, das ist eine sehr
interdisziplinäre Geschichte, gemeinsam mit Energietechnikern und mit
Regelungstechnikern und Ökonomen usw.
Viele Leute sind da beteiligt, aber ohne Informatiker geht es nicht
und insbesondere braucht man dort Leute, die sowohl Energie als auch
Informatik beherrschen, also Energiesysteme.
Und diese Disziplinen, Energieinformatik, die sind wir gerade dabei
aufzubauen hier am KIT und sind dort mit einer der führenden
Institutionen in dem Bereich.
Also das ist ein sehr spannendes Thema.
Ich werde nur selten Gelegenheit haben, in der Vorlesung, die ich
Ihnen halten soll, dieses Semester, etwas über Energieinformatik zu
erzählen.
Wenn es mir gelingt, werde ich das reinbringen.
Das Ganze machen wir in einer Reihe von Projekten.
Wenn Sie sich die Folien angucken, das sind alle diese Begriffe, die
Sie hier sehen, also die hier in der Zeile zu sehen sind, sind alle
verlinkt.
Die gehen alle auf Webseiten zu den einzelnen Projekten, können sich
informieren, was da alles so gemacht worden ist.
Also es geht hier um die Entwicklung neuer Dienstleistungen für
zukünftige Energiesysteme, um das Energiesystem effizienter zu machen.
Das war mit Regio, mit Regio Mobil, da ging es um den Einbau von
Elektrofahrzeugen in das Energiesystem.
Chrome, Cross-Border Mobility with Electric Vehicles, also Verkehr
über die Grenze hinweg.
Was ist daran so schlimm, von Deutschland nach Frankreich zu fahren
mit einem Elektroauto?
Das Schlimme ist nicht, dass man da nicht fahren könnte, sondern das
Problem ist, welche Infrastruktur hat man auf der französischen Seite
zum Laden und welche Infrastruktur hat man auf der deutschen Seite zum
Laden?
Und wie kann man das interoperabel machen?
Das ist da die große Herausforderung, die in dem Projekt angegangen
wurde.
Und wie reagieren die Menschen, die Franzosen, auf Dienstleistungen im
Auto und wie reagieren die Deutschen auf Dienstleistungen im Auto und
um das Auto herum?
Interessante Fragestellung, die wir angeguckt haben.
I-ZEUS, Intelligent Zero Emission Urban Systems, ist ein Projekt, wo
wir uns eben gerade mit Elektromobilität auch intensiv beschäftigt
haben und im Spitzenklass der Elektromobilität Südwest, da bin ich
verantwortlich für eine Reihe von Projekten, die mit Information und
Kommunikation bei der Industrialisierung der Elektromobilität zu tun
haben.
IKT für das Energiesystem ist also ein ganz wesentliches Thema und
dann haben wir noch die EIT, ICT Labs, European Institute of
Innovation and Technology.
Hat sogenannte Knowledge and Innovation Communities, eines ist
InnoEnergy, da ist Karlsruhe führender Knoten, ICT Labs, das ist mehr
Informatik ausgerichtet und da gibt es eine Action Line Smart Energy
Systems und in dieser Action Line Smart Energy Systems sind wir
vernetzt mit vielen anderen Leuten in Europa, organisieren dort eine
jährliche Summer School on Smart Energy Systems und haben eine Reihe
weiterer Projekte.
Am KIT gibt es auch verschiedene Forschungseinrichtungen, zum Beispiel
das KIT Zentrum für Information, Systeme, Technologien, also alles,
was mit Information zu tun hat, ist da zusammengefasst und da bin ich
zufällig der wissenschaftliche Sprecher und ich bin das deswegen, weil
ich vorher der Sprecher war vom Schwerpunkt Computation, und dieser
Schwerpunkt ist gemeinsam mit Anthropomatik und Robotik jetzt in das
Zentrum überführt worden.
Wichtige Forschungsstruktur und bei forschungsorientiertem Lehren
werden Sie sicherlich da über diese Dinge auch einiges später hören
können.
Dann bin ich auch noch verbunden mit dem Institut für Angewandte
Informatik, nicht nur mit dem Institut für Angewandte Informatik und
formale Beschreibungsverfahren, sondern auch Angewandte Informatik.
Das ist ein Institut im Großforschungsbereich und da bin ich in einer
Reihe von Forschungsprogrammen der Helmholtz-Gemeinschaft mit
involviert, insbesondere was die Thema Energieinformatik angeht.
Und Forschungszentrum Informatik, da bin ich einer der 20 Direktoren,
also 20 Professoren des KIT haben dort Arbeitsgruppen und da machen
wir Transfer von Forschung, von Grundlagenforschung in die Praxis,
nennt man häufig auch Innovation.
Und das Forschungszentrum Informatik, das FZI, ist die
Innovationsplattform des KIT für Informationstechnologie, da arbeiten
wir so viel mit Firmen zusammen, gibt es viele Möglichkeiten für
Hilfskrafttätigkeiten und da eben auch mitzuwirken, kann ich Ihnen nur
empfehlen, sich das mal anzugucken.
Und das House of Living Labs, in dem gibt es auch ab und zu mal
Führungen, dort haben wir eben Möglichkeiten zu zeigen, was wir tun in
den Living Labs und dann eben auch dort mit Firmen zu kooperieren.
Sie sehen eine ziemliche Bandbreite von Themen und jetzt müssen wir
zurückkommen auf Dinge, die die Vorlesung angehen.
Wenn Sie zu all diesen Sachen Fragen haben, können Sie gerne zu mir
kommen, können wir uns gerne darüber unterhalten.
Jetzt geht es mehr um die Vorlesung.
Also, alle Informationen zur Vorlesung sind auf der Vorlesungswebsite
im KIT Studierendenportal.
Da ist jetzt das System Ilias damit verbunden.
Wir hatten bisher immer den Vorlesungsarbeitsbereich aus dem
Studierendenportal und sind jetzt aus technischen Gründen, die nichts
mit der Qualität der Systeme zu tun haben, von dem Studierendenportal
auf das Ilias-System umgeschwenkt.
Das Studierendenportal war ein sehr einfaches System, wo man sehr
einfach, sehr intuitiv die Vorlesungsarbeitsbereiche konfigurieren und
nutzen konnte.
Jetzt sind wir im Ilias, kann man auch nutzen, ist aber eigentlich
nicht ein so modernes System von der ganzen Oberfläche her.
Das wäre dringend renovierungsbedürftig, aber ist im Augenblick so
eingeführt und ich habe mich leider entscheiden müssen, das auch zu
nutzen.
Ich hätte gerne das alte System weitergenutzt.
Also, das ist der Link, das ist genau dieses QR-Diagramm, ist also der
Link zur Webseite und da steht zwar Ilias drauf, aber das ist jetzt
eben unser Vorlesungsarbeitsbereich, den wir dort haben.
Wir haben eine Reihe Termine für die Vorlesung.
Der erste Termin ist immer montags, 11.30 bis 13.00 Uhr hier im
Gelsenkirchen -Hörsaal.
Mittwochs, 8.00 bis 9.30 Uhr am Fasanengarten.
Dieser Termin mittwochs wird in der ersten Hälfte des Semesters jeden
Mittwoch stattfinden, bis auf ein paar Ausnahmen, wo ich mal nicht da
bin.
Aber dann in der zweiten Hälfte weniger Mittwochs, weil das eigentlich
eine dreistündige Vorlesung ist.
Und ich halte sie aber zu Anfang, wenn möglich, vierstündig.
Damit wir am Ende dann auf diese Doppelstunde mittwochs verzichten
können.
Dann haben Sie dann am Ende nur noch zweistündig die Sache.
Wie das konkret sich terminieren wird, das werden wir sehen.
Dann gibt es schon mal jetzt Hinweise auf richtige Termine.
Das werden wir mehrfach wiederholen, aber deswegen ist es trotzdem
wichtig, Sie das zu merken.
Es gibt eine sogenannte Bonusklausur, wo man einen Bonus bekommen kann
als Erfolg des intensiven Mitarbeitens in den Übungen, weil man dann
nämlich so viel gelernt hat, dass man problemlos die Aufgaben
bearbeiten kann, die in der Bonusklausur verlangt werden.
Die wird am 17.
Januar sein und man kann das so ein bisschen als einen A-Test auf die
Klausur ansehen, ist es aber eigentlich nicht, weil die Art der
Aufgaben dort anders ist.
Die Aufgaben dort sollen eigentlich Dinge aus den Übungen nochmal
wiederholen und wer an den Übungen intensiv teilgenommen hat, für den
ist es ein Klacks, diese Bonusklausur zu machen.
Es gibt dafür einen Anmeldezeitraum 1.12.
bis 31.12.
Wer in diesem Zeitraum das nicht schafft, der ist nicht dabei.
Also wer am 01.01.2015 kommt, der kann nicht an der Bonusklausur
teilnehmen.
Das ist ein Termin, an den Sie sich bitte halten.
Wenn wir Termine nennen, dann sind die verbindlich und wer sich nicht
dran hält, ist nicht dabei.
Das ist eine ganz einfache Regel.
Dann haben wir die erste Klausur am Ende des Semesters.
Wir bieten immer zwei Klausuren an.
Also die zweite Klausur ist dann...
Wir haben also zwei Klausuren, am Ende jedes Semesters bieten wir eine
Klausur an und für die Vorlesung dieses Semesters gibt es eine Klausur
am Ende dieses Semesters und eine Klausur am Ende des nächsten
Semesters.
Die Klausuren unseres Instituts sind immer an den Tagen nach
Vorlesungsende, also in der ersten vorlesungsfreien Woche nach Ende
des Semesters.
Deswegen erste Klausur am 16.
Februar, zweite Klausur am Ende des Sommersemesters, am 20.
Juli nach Ende des Sommersemesters.
Das ist erst am Ende des Wintersemesters und damit haben wir die
Termine.
Auch dafür gibt es für die ersten Klausuren Anmeldezeitraum 1.1.
bis 2.2.
Das Gleiche nochmal, wer es nicht schafft, sich in der Zeit
anzumelden, hat Pech gehabt.
Das ist ein verbindlicher Anmeldezeitraum, den Sie bitte einhalten.
Dann gibt es natürlich eine Reihe Tutorien und da kommen nachher noch
eine ganze Reihe Informationen dazu.
Anmeldung für die Tutorien ist von heute bis zum 29.10.
Wie Sie das machen, das werden Sie gleich noch erleben.
So, wir kommen dann zu den Vorlesungsinhalten, beziehungsweise noch
ein paar organisatorischen Dingen.
Wie erfahren Sie etwas darüber, worum es in dieser Vorlesung geht?
Natürlich über meine Vorlesung, wenn Sie hier sitzen.
Außerdem bekommen Sie die Folien als PDF-Datei auf der
Vorlesungswebsite.
Außerdem bekommen Sie dort annotierte Folien, Annotationen, das hier
ist eine Annotation.
Das sind Annotationen.
Irgendetwas gemalt auf die Folien und ich nutze die Folien als
Tafelersatz.
Ich muss da Dinge reinschreiben, leider ist das hier etwas instabil,
deswegen wackelt das alles etwas.
Ich muss mal gucken, ob ich das ein bisschen stabilisieren kann.
Das scheint so zu gehen.
Also, die Folien, wie Sie sie hier sehen, in dem Urzustand.
Dann die annotierten Folien, alles was ich da reinmale zur
Erläuterung.
Dann ein Übungsbuch.
Da kriegen Sie auch noch mehr Informationen zu.
Wir haben ein Übungsbuch gemacht, beziehungsweise meine Mitarbeiter
und die Tutoren insgesamt.
Das ist ein Gesamtwerk von vielen Leuten.
Und da sehen Sie nachher gleich noch ein paar mehr Informationen.
Das heißt, da sind noch mehr Informationen, also die Folien,
insbesondere sehr viele Aufgaben.
Dann gibt es die Vorlesungsaufzeichnungen.
Also alles, was ich hier mache in der Vorlesung, nicht alles, also
meine Handbewegungen, die sehen nur Sie und die sieht nicht jemand,
der die Vorlesungsaufzeichnung anguckt.
Wer die Vorlesungsaufzeichnung anguckt, sieht alles, was auf dem
Bildschirm passiert ist und der hört außerdem, was ich hier sage.
Das ist Audio und alle Dinge, die auf dem Bildschirm passieren, werden
aufgezeichnet.
Und das Ganze wird dann ins digitale Video- und Audioarchiv
hochgeladen.
Da will ich einmal kurz reingehen.
Das müsste eigentlich jetzt aufgehen.
Perfekt, da ist es.
Das ist das digitale Video- und Audioarchiv.
Sie können das über den KIT-Katalog Plus zugreifen.
Dann sehen Sie hier bei diesen drei Reitern den DIVA, digitales Video-
und Audioarchiv.
Und dann sehen Sie, da sind wahnsinnig viele Dateien verfügbar.
Wenn Sie also mehr wissen wollen, dann können Sie sagen, ah, das ist
doch eine Vorlesung von dem Herrn Schmeck.
Dann sehen Sie, da kann man sich einiges angucken.
Viele Vorlesungen, viele Sachen, die hier drin sind.
Und so kann man da weiter durchlaufen.
Dann kann man mal sehen, ich möchte nur die Vorlesungen sehen.
Und dann möchte ich vielleicht nur Dinge sehen aus dem Jahr 2014.
Und so kann man hier sukzessive das alles einschränken.
Jetzt sehen Sie hier natürlich keine Vorlesung aus diesem Semester,
weil ich noch keine hochgeladen habe.
Die halte ich ja heute gerade erst.
Aber die Sachen aus dem letzten Semester finden Sie hier.
Und wenn man dann da raufklickt, dann sehen Sie hier zum Beispiel das
Organic Computing, Sommersemester 2014 gehalten, am 18.07.
Sie sehen hier die Vorlesungen, können da raufklicken und dann läuft
das los.
Was ich eigentlich jetzt gar nicht machen möchte, ich mache das mal
wieder zu.
Auf die Art und Weise können Sie das digitale Video- und Audioarchiv
rein.
Sie können sich die Dateien auch runterladen, das AVI-Datei, und dann
zu Hause anschauen.
Also dieses Streaming von der Webseite macht nicht viel Sinn.
Weil Sie nämlich dann davor sitzen und warten, bis die Inhalte an
Ihnen vorbei wandern.
Was man eigentlich machen sollte, ist ein Player nehmen, der in der
Lage ist, Ihnen in einem sehr verkürzten Durchlauf, wenn Sie also da
durchscrollen, dass Sie in einem hohen Tempo durchscrollen und an die
Stelle gehen, die Sie gerade angucken wollen.
Das macht der Camtasia-Player, der hat dieses sichtbare Scrolling.
Andere Player von Windows oder von Microsoft und ähnlichen Firmen, die
können sowas nicht.
Die können kein sichtbares Scrolling, da scrollen Sie durch und dann
müssen Sie raten, wo Sie hinkommen.
Wenn Sie wissen, an welcher Sekunde das ist, dann kommen Sie weiter,
aber das wissen Sie meistens nicht.
Sie wissen nur, welchen Inhalt Sie angucken wollen.
Also Camtasia-Player können wir nur empfehlen.
Wenn Sie andere Player nehmen, müssen Sie den TechSmith-Codec nehmen,
auch dafür finden Sie hier einen Link.
Insgesamt ist es so, alle Inhalte der Vorlesung werden bereitgestellt
über die Vorlesungswebsite, über die verschiedenen Verzeichnisse dort
und ich empfehle Ihnen sehr, dass Sie sich einen
Benachrichtigungsdienst dort anklicken, dass Sie, wann immer dort neue
Sachen reinkommen, eine Nachricht kriegen, sodass Sie dann wissen, da
können Sie neue Sachen runterladen.
Nicht, dass Sie immer wieder da reingucken müssen und sehen, gibt es
da irgendwas Neues, das macht ja keinen Sinn.
Gut, dann machen wir weiter.
Übungen.
Da gibt es eine ganze Reihe Übungsleiter.
Drei von denen sitzen da unten.
Wir haben Herrn König.
Aufstehen, dann sieht man Sie besser.
Genau, das ist Herr König.
Dann haben wir Frau Friederike Pfeiffer-Bohnen.
Michaela Wünsch ist gerade nicht da, die arbeitet heute nicht.
Marlon Braun ist aber da, der sitzt auch da.
Also wir haben ein größeres Team diesmal zusammengestellt, das Sie
hier betreuen sollen.
Sprechstunden und so weiter, Informationen finden Sie auf dieser
Seite.
Und wir haben außerdem 19 Tutorinnen und Tutoren, die jeder zwei
Tutorien anbieten.
Deswegen sind es 38 Tutoriumstermine.
Sie gehen also 14-tägig in die Übungen.
Es gibt manchmal in den Evaluationen Hinweise, eigentlich würden wir
gerne öfter Tutorien machen, ist aber nun mal leider so vorgesehen,
dass wir das nur einstündig machen dürfen und deswegen ist es dann
halt 14-tägig.
Die Gruppen beginnen im November, je nachdem, ob Sie Gruppe A oder
Gruppe B nehmen, sind Sie also in der Woche vom 3.
November dran oder ab 10.
November.
Und wenn Sie sich anmelden wollen, können Sie das machen über
YouSubscribe.
Das geht also über das Anmeldeportal.
Ich nehme an, dass Sie das auch für andere Vorlesungen schon genutzt
haben.
Da können Sie sich eintragen, Ihre Präferenzen für die Übung und dann
werden Sie entsprechend zugeordnet.
Wichtig ist, es ist nicht First Come, First Served.
Das heißt, es kommt nicht darauf an, dass Sie sofort sich jetzt da
eintragen.
Das können Sie gerne machen, wenn Sie heute Abend ruhig im Sessel
sitzen und das dann irgendwann zu Hause machen.
Gut, das also zu der Anmeldung zu den Übungen.
Was wollen wir eigentlich mit den Übungen erreichen?
Sie sollen ja etwas lernen.
Natürlich lernen Sie gewisse Dinge, wenn Sie hier sitzen in der
Vorlesung und zuhören.
Aber am besten lernt man, nachhaltig lernt man, wenn man sich
beschäftigt mit dem Stoff, um den es geht.
Aktives Lernen.
Das können Sie in den Übungen machen.
Sie sollen sich mit dem Stoff schon während des Semesters
auseinandersetzen, nicht erst 14 Tage vor der Klausur.
Dann haben Sie kein nachhaltiges Wissen und dann nützt Ihnen diese
Vorlesung überhaupt nichts.
Sie sollen natürlich auch selbstständig lernen.
Deswegen haben wir auch diese ganzen Werkzeuge, die wir Ihnen
anbieten.
Und Sie sollen also selbstständig mit den Aufgaben umgehen lernen.
Sie sollen sich mit leichten und schwierigen Aufgaben beschäftigen
können.
Und insbesondere sollen Sie bereits während des Semesters immer wieder
Rückmeldung kriegen, ob das, was Sie machen, eigentlich richtig ist
oder interessant ist oder nicht interessant ist oder vielleicht falsch
ist.
Das heißt, Sie bekommen Feedback während des Semesters.
Ihre Leistung muss auch irgendwie kontrolliert werden.
Das wird also einmal gemacht über die Bonusklausur.
Am 17.
Januar hatte ich es schon gesagt.
Und was bekommen Sie?
Über die aktive Teilnahme an den Übungen hinaus, durch die Sie schon
eine tolle Vorbereitung auf die Klausuren haben, bekommen Sie bei
einer bestandenen Grundlageninformatik-II-Klausur und einer
bestandenen Bonusklausur eine um eine Stufe bessere Note.
Also wenn Sie die Bonusklausur bestehen, dann wird Ihre bestandene
Abschlussklausur zu dieser Vorlesung um eine Notenstufe verbessert.
Das ist kein großer Bonus, aber immerhin.
Besser als 1,0 geht es aber nicht.
Also 0,7 machen wir nicht.
Das ist nicht vorgesehen.
Die Tutorien selber sind selbstverständlich interaktiv.
Es macht keinen Sinn, Übungen zu machen, in denen das gleiche passiert
wie in der Vorlesung mit Frontalunterricht.
Das ist kein universitäres Lernen.
Sie sollen selber sich mit dem Stoff beschäftigen.
Deswegen ist es so, dass wir eine aktive Teilnahme erwarten.
Das heißt auch, selbstverständlich wird erwartet, dass Sie den Stoff
der Vorlesung kennen, der vor den Tutorien präsentiert wurde,
beziehungsweise den Stoff, der die Grundlage ist für das, was in den
Tutorien gemacht wird.
Die Tutorien dienen nicht dazu, den Stoff nochmal zu präsentieren.
Den Stoff zu vertiefen schon.
Also er wird nicht nochmal gebracht, er wird vertieft, erläutert und
dann kann man sich damit beschäftigen.
Einige Übungsaufgaben werden vom Tutor vorgerechnet und erklärt.
Andere werden Sie selber machen.
Und die werden Sie dann interaktiv in Gruppenarbeit, in kleinen
Gruppen, in den Übungsgruppen machen und anschließend präsentieren.
Wir geben Ihnen die Möglichkeit, dass Sie die Aufgaben präsentieren,
dass Sie Lösungen präsentieren.
Und Sie bekommen gleich zu sehen, da gibt es noch was hinterher, Folie
09, kommt noch ein bisschen mehr Informationen dazu, was passiert,
wenn Sie gut präsentiert haben.
Bei den Tutorien ist auch ein weiterer Punkt wichtig, es gibt 19
verschiedene Termine.
Sie haben viele Vorlesungen, die Sie machen müssen, Sie geben ja
Präferenzen an.
Wenn Sie einen zugeteilten Termin haben, gehen Sie bitte genau dorthin
und nicht woanders.
Gehen Sie nicht in ein anderes Tutorium, denn da ist kein Platz.
Und die Tutorien werden mit einer bestimmten Zahl von Studierenden
besucht, damit der Tutor Gelegenheit hat, Ihnen Rückmeldungen zu
geben.
Wenn da zu viele sitzen, kann er das nicht.
Deswegen werden die Leute, die dort nicht angemeldet sind, dann auch
gebeten, wieder zu gehen.
Das ist selbstverständlich, dass man dorthin geht, wo man aufgrund der
Präferenzen, die man angegeben hat, dann zugewiesen wurde.
Wenn es große Probleme gibt, wenden Sie sich an meine Mitarbeiter, die
werden dann Lösungen finden.
Also, das Ganze ist Voraussetzung für Ihre Chance auf den
Klausurbonus.
Und Ausnahmen machen wir eigentlich nicht.
Dann gibt es jeweils Übungsblätter.
Die Übungsblätter werden jeweils, also alle zwei Wochen werden neue
Übungsblätter bereitgestellt.
Und da gibt es einerseits die Anwesenheitsübungsblätter.
Das heißt, die machen Sie während der Übungsstunde.
Und dann gibt es die Heimübungsblätter, die machen Sie zu Hause, in
Ihrem Trautenheim.
Und die Aufgaben sind zum Teil etwas schwieriger, brauchen ein
bisschen mehr Zeit.
Sie dürfen diese Aufgaben auch abgeben, oder die Lösungen abgeben, und
dann wird Ihr Tutor die durchsehen und Ihnen Rückmeldung dazu geben
und Ihnen sagen, ob das gut war oder nicht gut war.
Das ist ein Angebot, das müssen Sie nicht machen, aber Sie dürfen das
machen.
Und es gibt zu den Aufgaben auch Musterlösungen.
Die werden auf der Vorlesungswebseite veröffentlicht.
Ich möchte einen Punkt noch sagen, was so die Teilnahme an
Veranstaltungen angeht.
Wenn man zu einer Vorlesung geht, sollte man vorher wissen, ob man da
hingehen möchte oder nicht.
Und wenn man sich entschieden hat, da hinzugehen, da setzt man sich
hin und bleibt während dieser Zeit auch in dieser Vorlesung.
Und steht nicht zwischendurch auf und geht irgendwo anders hin, es sei
denn aus irgendwelchen unabweisbaren Gründen.
Aber in der Regel bleibt man eigentlich die Zeit dann auch sitzen.
Denn wenn jemand hier ständig über die Bänke rüberturnt, das stört
alle Leute.
Das stört nicht nur mich, das stört vor allen Dingen auch Sie, Ihre
anderen Kommilitonen.
Und deswegen bitte ich Sie darum, sich das vorher zu überlegen, ob Sie
herkommen oder nicht.
Niemand ist gezwungen herzukommen.
Nur wenn Sie kommen, gebietet es der Anstand, dass Sie dann auch dort
bleiben und dort sitzen bleiben.
Alles andere ist eigentlich unhöflich.
Das macht man nicht.
An einigen Unis gibt es so ethische Leitlinien.
So was gehört eigentlich auch dazu.
So verhält man sich und so nicht.
Und das Rumlaufen in der Vorlesung ist etwas, das macht man einfach
nicht.
Musterlösungen werden entsprechend nach den Tutorien bereitgestellt.
Wir geben Ihnen also Musterlösungen an die Hand.
Wobei ich immer etwas zurückhaltend bin mit Musterlösungen.
Wo dann der Eindruck entsteht, das ist die Lösung.
Es gibt aber häufig viele verschiedene Möglichkeiten, eine Aufgabe zu
bearbeiten.
Und dann gibt es die Lösung und eine andere, die hat andere
Eigenschaften.
Kann aber auch interessant sein.
Und Sie haben vielleicht noch eine andere Lösung.
Und dann muss man sehen, was ist der jeweilige Wert dieser Lösungen.
Und es macht eigentlich keinen Sinn, sich nur auf eine Musterlösung
auszurichten und zu sagen, das muss es sein.
Das ist keineswegs immer der Fall.
Es gibt häufig verschiedene Möglichkeiten für Aufgaben, Lösungen.
Also, trotzdem machen wir das, damit Sie Anhaltspunkt haben, wie man
es machen könnte.
Wie bekommen Sie den Bonus, ich hatte es schon gesagt, über die
Klausur?
Die Bonusklausur besteht aus drei Aufgaben.
Sie haben eine Dreiviertelstunde Zeit für drei Aufgaben.
Und der Bonus gilt als erreicht, wenn Sie entweder zwei der drei
Aufgaben dieser Bonusklausur richtig gelöst haben.
Komplett richtig.
Halbrichtig ist null.
Muss komplett richtig sein.
Die meisten Aufgaben kennen Sie schon aus den Übungsstunden, aus den
Tutorien vorher.
Und deswegen ist es eigentlich gar nicht so sehr schwer.
Aber zwei müssen richtig gelöst sein.
Oder, und jetzt kommt das nochmal mit der Präsentation, Sie machen
eine der drei Aufgaben, das ist ja ganz wenig, eine der drei Aufgaben
komplett richtig.
Und Sie haben das zugewiesene Tutorium mindestens viermal besucht.
Das heißt, wenn man sich anguckt, die Termine vor der Bonusklausur
sind gar nicht so sehr viele.
Insofern heißt das, Sie müssen fast immer da sein.
Und Sie müssen eine interaktive Aufgabe in diesem Tutorium erfolgreich
präsentiert haben.
Das heißt, Sie müssen nicht nur einfach hinstellen und sagen, das ist
die Lösung meiner Aufgabe, Punkt.
Sondern Sie müssen das schon vernünftig machen.
Deswegen sage ich erfolgreich.
Erfolgreich heißt nicht, die Aufgabe oder die Lösung, die Sie
präsentiert haben, muss 100% richtig sein.
Aber Sie müssen in einer vernünftigen, ernsthaften Art und Weise diese
Präsentation gemacht haben.
Und dann wird der Tutor Ihnen bei Ihrem Namen einen Haken machen und
sagen, der hat das gemacht.
Also das heißt, wir fördern die aktive Beschäftigung mit dem Stoff der
Vorlesung während des Semesters.
Das sind diese Punkte.
Und dann eben nochmal überprüfen, ob Sie auch wirklich noch etwas
können.
Deswegen müssen Sie diese Aufgaben auch gemacht haben.
Bisschen kompliziert, aber wir versuchen eben einigermaßen sinnvoll
Ihre Leistungsfähigkeit abzurufen.
Und jetzt gibt es noch eine Reihe weiterer Dinge.
Ich hatte schon darauf hingewiesen, es gibt eine ganze Reihe Dinge,
die wir Ihnen bereitstellen.
Ich hatte schon gesagt, ein Übungsbuch.
Das hier ist unser Übungsbuch, beziehungsweise das sind zwei
Übungsbücher.
Für die beiden Teile der Vorlesung, formale Modelle, theoretische
Informatik und technische Informatik.
Also Rechenarchitektur und ähnliche Dinge.
Die Aufgaben sind erstellt worden von Tutorinnen und Tutoren in den
vergangenen Jahren.
Und von uns oder meinen Mitarbeitern überarbeitet worden.
Und dann finden Sie diese einzelnen Aufgaben.
Da finden Sie jeweils, also Sie bekommen die Aufgaben über eine PDF
-Datei oder auch über das Buch.
Und da sind dann so Abkürzungen drin, zum Beispiel EndAA, das heißt
endliche Automaten, und dann Aufgabe AA, die sind alle verlinkt.
Wenn Sie darauf klicken, kommen Sie zu einem Forum und können dann
Fragen stellen zu der Aufgabe, Antworten angucken, das heißt, da ist
eine interaktive Möglichkeit, die Aufgaben zu bearbeiten und die
Erfahrungen mit der Bearbeitung der Aufgaben dann tatsächlich auch
weiterzugeben.
Ganz kurz gehe ich hier mal rein in dieses Question-Answering-System.
Da müsste es gleich kommen, sehen Sie.
Das sind solche Question-Answering-Sachen.
Da finden Sie Fragen und Antworten, wobei hier noch nicht sehr viel
drin ist.
Und dann kann man diese Fragen auf ihre Wichtigkeit, ihre Bedeutung
auch bewerten.
Und auch die Lösungen, die Antworten bewerten.
Auf die Art und Weise haben Sie eine ganz gute Übersicht darüber, was
es lohnt, anzugucken, und was nicht lohnt, anzugucken.
Schauen Sie sich das selber an, ich will das jetzt gar nicht
vertiefen.
Das ist alles verlinkt, Sie finden also auch Links auf das Infobuch,
sodass Sie sie natürlich kaufen können.
Das gibt es auch als E-Book in der Bibliothek.
Also verschiedene Möglichkeiten, darauf zu kommen.
Und der Sinn dieses Aufgabenpools ist, dass Sie einfach über die
Tutorien hinaus Möglichkeiten bekommen, sich mit dem Stoff der
Vorlesung aktiv zu beschäftigen.
Wie gesagt, das ist der wesentliche Punkt, wie Sie etwas lernen.
Und das ist ja das Ziel der Vorlesung, dass Sie Dinge lernen.
Wir haben drei Foren zur Vorlesung.
Einmal für organisatorische Angelegenheiten.
Es gibt immer irgendwelche administrativen Dinge.
Dann gibt es ein Forum zu den Übungsaufgaben aus den Tutorien.
Also zu denen, die Sie in den Tutorien direkt gemacht haben.
Und es gibt ein Forum zu den Aufgaben aus den veröffentlichten
Klausuren.
Das sind noch andere Foren als dieses Question-Answering-System, was
ich Ihnen gerade erzählt habe.
Dieses Frage-Antwort-System, was sich auf diese Übungsbuchaufgaben
bezieht.
Das ist getrennt von den Foren, die in dem System ILIAS bereitgestellt
werden.
Und das ist eben hier der zweite Punkt.
Ups, da bin ich zu schnell gewesen.
Dieser zweite Punkt, das Question-Answer-System, bezieht sich also nur
auf den Aufgabenpool.
Also viele Möglichkeiten, Rückmeldungen zu bekommen.
Und Sie können also, wie gesagt, einfach auf solche Kürzel
draufklicken.
Dann finden Sie entsprechend die Informationen.
Wir hatten früher ein anderes Foren-System zu den einzelnen Aufgaben,
das aber zu unübersichtlich wurde, wie es steht.
Deswegen haben wir jetzt ein neues System dort eingeführt.
Dann gibt es, das ist ja irgendwie seltsam animiert, ich weiß gar
nicht warum, das ist dumm.
E-Learning-Module.
E-Learning-Module, das sind einfach Lehreinheiten, die wir vor einigen
Jahren mal gemacht haben, zu wesentlichen Themen der technischen
Informatik.
Wir ist eine Gruppe von 15 Professoren aus ganz Deutschland, die im
Bereich Technische Informatik Module erstellt haben.
Und einige von denen stellen wir Ihnen bereit, über Links, über unsere
Vorlesungswebsite.
Ein wesentlicher Teil, den wir dort machen, hat zu tun mit einem
Thema, das wir in der Vorlesung behandeln werden, nämlich Schaltnetze,
Schaltwerke.
Das heißt, wir wollen uns damit beschäftigen, wie man Hardware baut.
Wie man eigentlich informationsverarbeitende Systeme technisch baut.
Was brauche ich dafür?
Da muss ich Schaltnetze, Schaltwerke, ich muss mikroelektronische
Schaltungen bauen können.
Und dazu muss ich sowas bauen, wie das hier zum Beispiel.
Das ist ein solches Schaltnetz.
Und wenn Sie in den Link reingucken, können Sie damit rumspielen.
Sie werden solche Schaltungen, kompliziertere, problemlos auch selbst
bauen können.
Das ist ein sehr schönes Werkzeug, mit dem man alles Mögliche machen
kann.
Man kann also hier reingehen, ich will das jetzt nicht machen, weil
die Zeit mir wegläuft, für diese organisatorischen Dinge.
Sehen Sie sich das an, insbesondere gibt es hier eine ganze Reihe
Demos, zum Beispiel hier eine Demo Ampelsteuerung, die werden Sie
gleich nochmal sehen.
Das ist oben die Schaltung, hier ist visualisiert die Ampel, auf der
jetzt irgendwelche Autos herumfahren.
Und hier sehen Sie einen ähnlichen Automaten mit verschiedenen
Zuständen, der hier genau diese Ampeln steuert.
Das werden wir später noch sehen, wie das funktioniert.
Also das ist ein Werkzeug, das Sie sich auch herunterladen können, mit
dem Sie dann selbst Schaltungen bauen können, simulieren können,
verifizieren können, ob das, was Sie dort machen, richtig ist.
Jetzt gibt es noch mehr Technik.
Informatik muss sich mit informationsverarbeitenden Systemen
beschäftigen, also auch mit Services.
Wir bieten Ihnen Nookit.
Nookit steht für Notebook, University, KIT, Kooperationstools.
Und das Ganze dient dazu, dass Sie uns elektronisch Rückmeldung geben
können, Sie können sich melden, Sie dürfen sich auch hier in der Hand
melden, aber man kann das über dieses Werkzeug auch direkt machen.
Sie sehen die ganze Zeit hier unten so ein Rückmeldewerkzeug, wo noch
nichts passiert, gleich könnte da was passieren, wenn ich Ihnen mehr
Informationen dazu gebe.
Das Ganze ist also entwickelt worden, um Interaktionen in großen
Vorlesungen zu unterstützen.
Ich kann Ihnen Fragen stellen, Sie können mir Fragen stellen.
Und das ist also das, was wir dort machen.
Diese QR-Diagramme werden gleich nochmal größer gemacht, dann können
Sie die direkt übernehmen.
Eine Web-Anwendung, also einfach als Web-Anwendung, die Sie dann mit
Ihrem Browser nutzen können.
Und da können Sie dann erstmal die Vorlesung auswählen.
Sie können, wenn Sie Ihren Namen angeben, eine Frage formulieren.
Und Sie können auch Fragen sich abrufen, die ich Ihnen bereitstelle.
Und Sie können sagen, dass die Vorlesung bitte schneller, langsamer
sein soll, oder dass es gerade richtig ist.
Sie können abstimmen darüber, ob die aktuelle
Vorlesungsgeschwindigkeit in Ordnung ist.
Ich habe immer dieses Werkzeug hier unten stehen.
Ich sehe also, wie Ihr Feedback ist und kann mich dann darauf
einstellen.
Das Ganze gibt es auch als Apps für Android und irgendwann mal für
iPhone.
Aber Android ist ja die weiter verbreitete Plattform, deswegen haben
wir es dort erstmal gemacht.
Und hier ist nochmal die Web-Anwendung.
Wer also jetzt die Web-Anwendung nutzen möchte, kann sich das jetzt
hier über sein Smartphone holen.
Und wer die App nutzen möchte, kann das mit diesem QR-Diagramm machen.
Auch das steht hier bereit.
Und dann müssen Sie natürlich noch wissen, was man damit macht.
Also, Sie müssen sich erstmal anmelden.
Dazu müssen Sie wissen, welches Passwort Sie brauchen, um diese
Vorlesung Info 2 auswählen zu können.
Das Passwort ist...
Ich muss erstmal wieder auf den Stift einschalten.
Das Passwort ist Info 2.
Ganz einfach.
Und damit können Sie die Vorlesung auswählen, können dann entsprechend
die Web-Anwendung oder die App vom App-Store nutzen.
Und Sie sehen, da kommt schon die erste Frage und einer sagt, das ist
genau richtig.
Das wollte ich natürlich jetzt nicht aufrufen, sondern ich wollte
hier...
Na, das wollte ich aufrufen.
Da sagt einer Hallo.
Das ist eine typische Hello World.
Typische erste Anwendung, ist ja nett, hat einer gemacht.
Jetzt wissen wir, es funktioniert.
Und Topse sagt Hallo.
Wir sagen Hallo zurück.
Und dann kann ich sagen, okay, ich habe die Frage beantwortet.
Ich möchte gerne, dass Sie in der Regel sinnvolle Fragen stellen.
How are you?
Auch nett.
Wir können alles mal ausprobieren, aber wenn jeder solche Fragen
stellt, dauert das ein bisschen lange.
Ich kann auch sagen, show all questions.
Mehr sind es im Augenblick nicht.
Dann kommt hier nochmal.
Die sind jetzt alle beantwortet.
Und Sie sehen, ich bekomme mir mitgeteilt, wenn eine Frage da ist,
dass da ein Fragezeichen ist.
Und dann ist es so, dass das Ganze natürlich so ist.
Sie können hier, wie gesagt, fragen.
Das haben wir schon gesehen, das können Sie.
Sie können sagen, schneller, langsamer oder ist so in Ordnung.
Und dann kann ich Ihnen Fragen stellen, das mache ich auch gleich.
Und dann können Sie antworten auf die Fragen.
Hier sind so Beispiele angegeben.
Hier ist noch eine Frage.
Gehe ich auch mal rein?
Ja, ja, genau.
Und jetzt gucken wir doch mal, was ich Ihnen als Frage stellen möchte.
Ich könnte ja mal fragen, zum Beispiel dieses hier.
Die will ich mal veröffentlichen.
Jetzt dürften Sie diese Frage, müssen jetzt auf Ihrer Anwendung dort,
müssen Sie sagen, get question oder Frage runterladen.
Und dann sehen Sie, dass ich Sie frage, welche Art von mobilen Geräten
Sie nutzen.
Hier sind eine Reihe von Möglichkeiten angegeben.
Notebook, Tablet, iPhone, Android, Smartphone, Smartwatch oder Google
Glasses.
Ich weiß ja nicht, was Sie alles für schöne Dinge machen.
Und dann kann ich sagen, ich möchte gerne die Ergebnisse darstellen.
Publish Results.
Achso, Publish noch nicht, das wollte ich eigentlich noch nicht
machen, aber Show Results.
Da sehen wir schon, welche konkreten Dinge hier vorhanden sind.
Also das zeigt, wie das Ganze funktioniert.
Auf die Art und Weise kann ich Ihnen zu verschiedensten Themen Fragen
stellen und ich sehe, was Sie daraus sagen.
4 ist das meiste, Android, Smartphone haben die meisten.
Und immerhin 6 iPhones, Tablets sind auch da.
Okay, so kann man das Werkzeug nutzen.
Ich lasse das mal durchaus noch offen und gehe jetzt aber wieder zur
Vorlesung zurück.
Ich beantworte durchaus noch diese Frage.
Ja, ja, ja, ja, ja.
Das ist alles sehr schön.
Also O-Phase ist was ganz Wichtiges.
Das ist hier ein Qualitätsmerkmal, wobei die Qualität ist manchmal so
ein bisschen in Gefahr durch die Art, wie dort einige Leute sich
verhalten.
Aber im Prinzip ist das ganz wichtig, weil die Gruppen, die man da
hat, die gehen ja durchs ganze Studium oder vielleicht sogar durchs
ganze Leben.
Also das ist schon ganz wichtig.
So, das also nochmal hier...
Ja, die erste richtige Frage.
Perfekt.
Also hier, Fabi hat gefragt, zählt die Bonusklausur auch für den
Nachttermin?
Selbstverständlich.
Sie bekommen einen Bonus und der Anspruch, den Sie durch den Bonus
bekommen haben, der zählt für die erste, zweite, dritte, vierte
Klausur, wann immer Sie die Klausur machen.
Wir hatten früher die Regelung, dass die nur für die erste und zweite
Klausur zählt, zählt aber jetzt auch für spätere Zeiten, wenn Sie also
irgendwann mal noch eine Klausur machen müssen, oder aus irgendeinem
Grund die mehr als zweimal schreiben müssen, oder irgendwann später,
der Bonus geht Ihnen nicht verloren.
Auch die Frage ist beantwortet.
So, jetzt mache ich aber erstmal weiter, ich komme später auf die
Fragen zurück.
Das also für diese Tools.
Jetzt gibt es noch mehr Dinge.
Wir stellen Ihnen Fragen zur Verfügung, die Sie außerhalb der
Vorlesung beantworten können, sogenannte Surveys.
Zu dem Stoff der jeweiligen Kapitel, die ich Ihnen präsentiere,
bekommen Sie dort eine Reihe von Aufgaben.
Und dann können Sie diese Aufgaben zu Hause beantworten und können
dann kontrollieren, wie gut Ihr Stoff gerade ist.
Okay.
Und das mache ich nicht in der Vorlesung, sondern das machen wir
irgendwann später, machen meine Mitarbeiter.
Und die Termine dafür, die stehen dann bereit.
Also hier haben Sie zum Beispiel für Betriebssystem-Dinge, Scheduling
-Verfahren, wie man dort vorgehen kann.
Da müssen Sie eine Frage beantworten, draufklicken.
Auf die Art und Weise können Sie dann sich davon überzeugen, wie gut
Sie im Stoff drinstehen.
Sehr gut geeignet zur Vorbereitung auf Klausuren.
Hier nochmal ein Überblick.
Auch diese Folie ist völlig vernetzt.
Also ich kann überall hier, wenn ich wieder meinen Stift wegnehme,
dann sehen Sie, da kann ich raufgehen, auf Question-Answering-System,
auf die Übungsaufgaben mit dem Übungsbuch.
Wir können auf die verschiedenen Foren gehen.
Das können Sie also von der PDF-Version jeweils machen.
Wir haben den Link auf die Vorlesung.
Das sind also alle Informationsmaterialien, die wir Ihnen geben.
Dafür haben wir für dieses Angebot vor einem Jahr den Lehrpreis der
Fakultät bekommen.
Aufgrund der positiven Evaluation durch die Studierenden, durch ihre
Vorgänger, wofür wir sehr dankbar waren, den Studierenden.
Und die Mittel, die wir da bekommen haben, setzen wir natürlich ein,
um alles, was wir hier machen, noch weiter zu verbessern.
So, das also habe ich Ihnen jetzt alles präsentiert.
Und jetzt geht es ein bisschen näher zum Inhalt.
Nochmal eine kurze Rückblende.
Was haben wir vorher gemacht?
Vielleicht vorher nochmal eine kurze Frage.
Gibt es von Ihnen aus jetzt...
Zusätzlich muss ich doch nochmal hier reingehen und fragen.
Warum sind die Erstis so hässlich?
Ja, sehen Sie.
Da müssen Sie mal in einen interaktiven Spiegel schauen und sehen, wie
das Bild vor einem Jahr aussah.
Dann haben Sie die Antwort darauf.
Also auch die Frage haben wir beantwortet.
Und noch eine Frage.
Mein Gott, es sind ja viele Fragen.
Den Test hätten Sie sich sparen können.
Sie haben Windows Phone vergessen.
Ja, ja, ja, das stimmt.
Habe ich vergessen.
Es gibt noch viele, viele, viele weitere.
Es gibt noch viele Dinge, die ich hätte erwähnen können, die ich nicht
alle gemacht habe.
So,
jetzt noch eine Frage.
Also, das ist natürlich etwas, das ist schwierig jetzt damit
festzustellen.
Ja, aber Sie können also diese Werkzeuge, die sind von meinen
Mitarbeitern verfügbar, Sie können die auch selber einsetzen.
Sie können sich da einen Server aufsetzen und können die dann nutzen,
um irgendwelche Umfragen zu machen, wenn Sie also wissen wollen, wo
wollen Sie zum Essen hingehen oder sowas, können Sie sich das lokal
auch suchen über eine Abstimmung über diese Werkzeuge.
Die Anwendungsmöglichkeiten sind sehr vielfältig für diese Werkzeuge.
Gut, heute bin ich mal ein bisschen tolerant.
Eine richtige Frage.
Gut, muss man Informatik 1 bestanden haben, um Informatik 2 schreiben
zu können?
Naja, es ist so, dass die Inhalte natürlich miteinander zu tun haben,
aber Sie können die unabhängig voneinander schreiben.
Sie können also erst Informatik 2 machen, dann Informatik 1.
Einiges wird Ihnen fehlen, also zum Beispiel die Dinge über Logik,
busche Algebren, logische Kalküle und sowas.
Das fehlt Ihnen bei Informatik 2, wenn es um die technischen Systeme
geht, um Schaltnetze, Schaltwerke und solche Dinge.
Aber es geht um Rechenarchitektur, formale Sprachen, das machen wir in
Informatik 1 nicht.
Die sind schon weitgehend voneinander unabhängig.
Die Reihenfolge 1, 2 ist sinnvoll, aber man kann durchaus auch
Informatik 2 bestehen, ohne Informatik 1 schon gemacht zu haben.
Formal ist auf jeden Fall möglich.
Das zählt nicht zu den sinnvollen Fragen.
Die Frage hatten wir schon mal.
Dann haben wir hier...
Ich versuche mal das jetzt...
Ja, ja, ja, ja.
Noch jemand?
Also das soll jetzt nicht zu einem...
Also, hier haben wir jetzt manchmal alle gleichzeitig.
Die sind immer am gleichen Tag nacheinander.
Erst Info 1, dann Info 2 normalerweise.
Immer am gleichen Tag.
Warum ist die Klausur unbedingt am Rosenmontag?
Warum ist Rosenmontag unbedingt an dem Tag, an dem wir die Klausur
machen?
Das haben wir nicht im Griff.
Der Klausurtermin steht fest.
Das ist der erste Montag nach Vorlesungsende.
Und wenn dann zufällig Rosenmontag ist, ist das halt so.
Aber wir sind hier in Karlsruhe.
Da darf man das.
Okay, die sind auch alle beantwortet.
Dann sind wir erstmal fertig.
Noch nicht?
Die habe ich doch alle beantwortet.
Ich dachte, ich hätte die...
So, jetzt darf ich erstmal wieder hier weitermachen.
Und wir kommen also wieder zurück zur Vorlesung.
Machen hier einiges...
Programmieren I war das Erste, was Sie gelernt haben im ersten
Semester.
Einführung in das Programmieren.
Dann kam Grundlageninformatik I.
Objektorientierte Modellierung.
Aussagen, Prädikaten, Logik.
Systematisches Programmieren, Algorithmen, Datenstruktur.
Und ich gehe da nochmal ein bisschen genauer drauf ein.
Dann kommt Grundlageninformatik II.
Eine sehr umfangreiche Vorlesung.
Sehr viel Stoff.
Ich habe immer das Problem, dass ich das irgendwie schaffen muss,
diesen Stoff in den wenigen mir zur Verfügung stehenden
Vorlesungsstunden Ihnen sinnvoll zu vermitteln.
Ich habe immer die Tendenz, Ihnen genau zu erklären, worum es geht und
Ihnen das Verständnis zu vermitteln.
Manchmal muss ich ein bisschen schneller rüber gehen.
Da bitte ich Sie dann um Entschuldigung.
Aber ich bin für Fragen immer offen, wie Sie gesehen haben.
Der Stoff ist sehr umfangreich.
Sie werden das aber schaffen.
Das haben viele vor Ihnen auch schon geschafft.
Und dann kommen in den weiteren Semestern noch weitere
Standardvorlesungen.
Programmierung kommerzieller Systeme.
Entweder weiterführendes Java mit Netzprogrammierung und solchen
Dingen.
Oder Standardsoftware.
Oder dann natürlich weitere Vorlesungen aus der Informatik in den
verschiedenen Modulen, die Sie machen können.
Und dann natürlich weiter im Masterstudium.
Kurzer Rückblick.
Was haben Sie eigentlich gelernt, oder was sollten Sie lernen?
Ein wesentliches Thema bei der Grundlage der Informatik I war, wie
realisiert man Problemlösungsverfahren durch Programme für
Universalrechner und wie beurteilt man deren Qualität und Kosten?
Das war eine wichtige Frage.
Und darauf haben Sie in der Vorlesung Antworten bekommen.
Wie man Algorithmen entwirft, Datenstrukturen.
Und wie man dann beurteilt, ob das, was man da entworfen hat, auch
eine gute Qualität hat.
Was kostet das?
Ist das gut zu nutzen?
Ist das richtig?
Und ähnliche Dinge.
Also, wie modelliert man Systeme und Abläufe?
Auch das ist erstmal wichtig dafür.
Wie formuliert und beweist man Aussagen über Eigenschaften von
Systemen?
Sie haben die Aufgabe, für ein modernes Auto, das Steuerungssystem zu
bauen.
Das Lenksystem.
Drive by Wire.
Ein IKT-System, ein Rechner, übersetzt das, was Sie da am Lenkrad
irgendwie bewegen.
Oder was der Rechner, der autonom das Fahrzeug steuert, wie der das
übersetzt in die Bewegungen von Rädern.
Jetzt müssen Sie formulieren, dass das, was dort gemacht wird, richtig
ist.
Und welche Anforderungen Sie überhaupt haben.
Sie müssen das vernünftig formulieren können, in einer Sprache, in
einer Art und Weise, die es jedem anderen, der das liest, ermöglicht,
genau das Richtige zu tun.
Korrekte Spezifikation ist ein ganz wichtiger Teil der Formulierung,
was eigentlich durch ein Problemlösungsverfahren gemacht werden soll.
Softwarespezifikation ist ganz wichtig.
Grundlagen dafür sind logische Kalküle.
Das nächste ist dann, wie kann ich die Eigenschaften der Verfahren,
die gebaut werden, tatsächlich untersuchen und auch spezifizieren und
dann untersuchen.
Wie kann ich Qualität und Kosten beurteilen?
Wie kann ich Korrektheit überprüfen?
Da steht das Wort Verifikation, was leider in Informatik 1 nicht
auftaucht.
Aber Verifikation hat was mit Beweisen zu tun.
Und ein ABS-System, ein Bremssystem im Auto brauchen Beweis, dass sie
tatsächlich innerhalb einer gewissen Zeitspanne die Bremsaktion
ausführen.
Oder wenn Sie ein Homebanking-System machen, ein Online-Banking
-System, müssen Sie nachweisen, dass eine Überweisung tatsächlich
immer auf das richtige Konto geht, dass da nichts Verkehrtes passiert.
Das sollte bitte bewiesen werden.
Formal, beweisbar und dann auch rechtsgültig.
Nur das Testen reicht nicht aus.
Das Testen haben Sie gelernt, Whitebox-Test, Blackbox-Test und
ähnliche Dinge.
Aber das ist nur ein Teil.
Da kann man nur feststellen, dass ein Fehler drin ist.
Sie können aber niemals feststellen, dass es dort keine Fehler gibt.
Also Verifikation müsste man eigentlich machen.
Dazu ist leider kein Platz in der Vorlesung.
Kostenkomplexität.
Wie teuer ist es, ein Programm zu entwerfen und es laufen zu lassen?
Wie viel Speicher braucht das?
Wie viel Zeit braucht das?
Was hat das ansonsten für Eigenschaften?
Ganz wichtig.
Und das abhängig davon, welche konkreten Probleminstanzen zu
bearbeiten sind.
Sortierverfahren kann unterschiedlich lange brauchen, je nachdem, wie
lange die Liste ist.
Oder wie stark das vorsortiert ist oder nicht.
Sie haben das am Beispiel von Sortierverfahren kennengelernt.
Und das war natürlich nur ein erster Einstieg.
Man kann das wesentlich intensiver machen.
Dann kommt man in meine Vorlesung effizienter Algorithmen.
Und dann ist die Frage, wie entwerfe ich Programme systematisch,
sodass die immer richtig sind.
Da gibt es eine ganze Reihe von Verfahren, schrittweise Verfeinerung,
Modularisierung.
Es gibt noch eine ganze Reihe weiterer.
Es gibt Backtracking, Divide and Conquer, Branch and Bound,
Dynamisches Programmieren.
Haben Sie alles kennengelernt.
Und das sind wichtige Dinge.
Solche Dinge werden Sie woanders normal kennenlernen.
Aber das hat was zu tun damit, wie man Problemlösungsverfahren
geeignet im Rechner umsetzt.
Welche Standarddatenstrukturen gibt es?
Auch das ist wichtig.
Und diese Fragen, die wir hier haben, die beschreiben die Motivation
für das, was wir Ihnen präsentieren.
Und Sie könnten so auch in Prüfungen gestellt werden.
Also insbesondere in mündlichen Prüfungen können solche Fragen
gestellt werden.
Natürlich auch in schriftlichen.
Aber mir ist wichtig, dass Ihnen klar ist, es geht nicht nur darum,
Ihnen irgendwelchen Stoff zu präsentieren.
Sondern es gibt wesentliche Fragen, die beantwortet werden müssen.
Und dafür liefern wir Ihnen die geeigneten Antworten.
Jetzt geht das Gleiche nochmal los für Informatik 2.
Erstmal eine Übersicht über die verschiedenen Teile, die wir hier
machen.
Formale Modelle, Automaten, dann auch noch Sprachen, reguläre
Sprachen, rechtslinäre Sprachen, Kellerautomaten, kontextfreie
Sprachen usw.
Das ist also die Kapitelübersicht hier.
Architektur von Rechensystemen, wie baut man einen Rechner, wie
beurteilt man deren Leistungsfähigkeit.
Auch da geht man noch intensiver dann weiter rein.
Literatur ist vielfältig verfügbar.
Zu Grundlagen der Informatik gibt es sehr sehr sehr viel.
Ich habe Ihnen hier eine kleine Auswahl einfach mal genannt.
Wir haben die gar nicht aktualisiert.
Sie finden wahnsinnig viel Literatur dazu.
Auch auf der Webseite sind dazu Angaben.
Das also als kurzer Einstieg in das, was wir hier als
organisatorisches, grundlegende Informationen wissen sollten.
Nochmal kurz zurück hier.
Nukitz, verrückt.
Aha, wie man das soll.
Dann gibt es noch eine Frage.
Schauen wir mal wieder alle Fragen.
Weitere Übungsunterlagen zur Info 1, das weiß ich nicht.
Da müssen Sie die Leute fragen, die Info 1 angeboten haben.
Schauen Sie auf den Webseiten der Vorlesung nach.
Dann finden Sie dort alle Informationen, die es dazu gibt.
Und dass Sie alle Freunde am KIT grüßen, das freut mich.
Wir grüßen zurück.
Ich weiß nicht, ob ich Ihr Freund bin.
Aber dann machen wir mal hier ansatz drauf.
Und dann sind wir mit diesem Kapitel, mit dem ersten Kapitel auch
schon fertig.
Und ich sage hier freie Hand Anmerkungen beibehalten.
Und dann kommen wir auf das Kapitel 1 und fangen gleich richtig an.
Hier etwas Inhalte zu machen.
Jetzt geht es gleich richtig rein.
Hat jemand noch jetzt hier auch mal per Hand eine Frage zu
organisatorischen Dingen?
Oder haben wir alles schon abgehandelt?
Hier ist nochmal so eine.
Ah ja, sehr angenehm zum Zuhören, das freut mich.
Das dürfen Sie alles in die Evolutionsbögen nachher reinschreiben.
Das müssen Sie jetzt gar nicht alles sagen.
So, ist die kleine Anzahl an Literatur nicht etwas groß?
Sehen Sie, etwas muss man lernen während des Studiums.
Es gibt eine wahnsinnig große Vielfalt an Literatur.
Und einige Dinge sind wesentlich, die muss man wissen.
Andere sind interessant, die kann man auch wissen.
Und die liest man auch.
Sie müssen Ihren Weg durch diese Literatur finden.
Wir haben Ihnen, wir geben Ihnen die Folien, wir geben Ihnen das
Übungsbuch.
Auch da sind Literaturhinweise drin.
Es gibt, wie gesagt, gerade zu Grundlageninformatik, viele, viele,
viele verschiedene Bücher.
Und schauen Sie einfach mal rein, stöbern Sie ein bisschen.
Und das, was Ihnen gefällt, das schauen Sie sich genauer an.
Sachen, die Ihnen nicht gefallen, legen Sie beiseite.
Man muss einfach lernen, mit der geschriebenen Literatur zurecht zu
kommen.
Da muss ich jetzt noch eine Sache dazu sagen.
Wo kommt eigentlich der Begriff Vorlesung her?
Warum mache ich eigentlich eine Vorlesung?
Die Bücher sind doch alle da.
Sie können doch lesen.
Warum muss ich Ihnen vorlesen, was dort an Wissen vorhanden ist?
Das kommt aus Urzeiten, vor hunderten von Jahren.
Da war auch das ganze Wissen aufgeschrieben.
Aber das aufgeschriebene Wissen war nur wenigen verfügbar.
Das war in den großen wissenschaftlichen Bibliotheken.
Und die armen Schüler und Studenten, die hatten diese Bücher nicht.
Und deswegen mussten die vom Dozenten vorgelesen werden.
Da wurde also mündlich vermittelt, was in den großen Büchern
geschrieben war.
Heute bräuchte ich eigentlich keine Vorlesung mehr zu halten.
Das ist etwas, was mich seit Jahren beschäftigt.
Was ist eigentlich die richtige Art der Wissensvermittlung in einer
Zeit, wo Sie jedes Wissen, das irgendwo verfügbar ist, sofort abrufen
können?
Ich muss versuchen, Ihnen Dinge zu vermitteln, so wesentliche
Erkenntnisse, die so ein bisschen hinter dem Stoff stehen, der dort zu
sehen ist.
Und ich muss natürlich auch Dinge vorlesen und erzählen, die auf den
vorliegenden Folien stehen.
Aber Sie müssen am Ende in der Lage sein, in der großen Menge an
geschriebener Literatur, sich die richtigen Inhalte selbst zu suchen.
Selbstständig sich das Wissen aneignen, was man braucht, um Probleme,
die einem gestellt werden, in der aktuellen Umgebung sinnvoll
bearbeiten zu können.
Das ist das, was Sie hier lernen müssen.
Und dazu versuchen wir Ihnen Hilfestellung zu geben.
Dazu dient auch diese Vorlesung, Ihnen Wissen zu vermitteln, aber
Ihnen auch Möglichkeiten zu geben, wie man damit geeignet umgeht.
Gibt es hier noch mehr Fragen?
Was ist das hier?
Ein Elevatorpitch zu Whitebox-Testing.
Das kennen Sie doch alle.
Was ist eine Blackbox?
Ich male Ihnen das mal auf, das ist ja ganz einfach.
Was ist eine Blackbox?
Da muss ich erstmal schwarz malen.
Stift, Freihandfarbe, schwarz.
Das hier
ist eine Blackbox.
Ja, das ist eine Blackbox.
Sie können nicht sehen, was da drin ist.
Das hier ist eine Whitebox.
Da können Sie durchgucken.
Und in dieser Whitebox, eine Whitebox kann auch zweidimensional sein.
Eine zweidimensionale Whitebox, da sehen Sie alle möglichen Inhalte.
Bei einer Blackbox sehen Sie gar nichts.
Jetzt wollen Sie testen.
Bei einer Whitebox müssen Sie ja immer, wenn Sie testen, wenn Sie
irgendwas machen, müssen Sie immer die Informationen, die Sie haben,
um ein Problem zu bearbeiten, ausnutzen.
Wenn Sie eine Whitebox haben, haben Sie Informationen über den Code,
der dort geschrieben steht.
Den nutzen Sie aus.
Bei einem Whitebox-Test müssen Sie sehen, dass alles, was dort
geschrieben war, in dem Programm auch getestet wird.
Also zum Beispiel alle Programmwege, die dort drin sind, müssen alle
mindestens einmal durchlaufen werden, zum Beispiel.
Das ist ein Whitebox-Test.
Bei einem Blackbox-Test, da wissen Sie ja nicht, wie das Programm
geschrieben ist.
Da wissen Sie nur, da gehen irgendwelche Eingaben raus und am Ende
kommen da irgendwelche Ausgaben raus.
Und die sollen bitte richtig sein.
Und dann können Sie testen, ob das, was da reingeht und rauskommt, in
der richtigen Beziehung steht.
Das ist ein Blackbox-Test.
Ohne Kenntnis dessen, was drin ist, rausfinden, ob alles richtig ist
oder ob es Fehler gibt.
Das ist Whitebox und Blackbox.
Ganz einfach.
Und jetzt gibt es noch eine Frage.
Das ist noch ein Bug in dem Tool.
Ich habe eigentlich gesagt, show all questions.
Und jetzt mache ich hier diese...
Ich hake das alles ab und sage ansatz und trotzdem, na, jetzt hat es
funktioniert.
Gut, doch kein Bug.
Jetzt gehen wir in dieses Kapitel jetzt rein und jetzt will ich Ihnen
etwas erzählen in der letzten Viertelstunde zu den Fragestellungen,
die wir jetzt hier in dieser Vorlesung verfolgen wollen.
Ich gehe aber wieder bei der Farbe auf das Rot zurück.
Also, was wollen wir uns hier angucken?
Theoretische Informatik, mein Gott.
Abstrakte Modelle für Informationsverarbeitende Systeme.
Warum braucht man das?
Einführung abstrakter Modelle für Programmiersprachen.
Untersuchung der prinzipiellen Möglichkeiten der
Informationsverarbeitung mit Hilfe von Computern.
Das sind so Dinge, die wir dort machen.
Und warum machen wir das?
Wir wollen gerne wissen, mit welchen Modellen wir Rechner formal
beschreiben können.
Nur dann, wenn wir ein formales Modell haben, können wir Aussagen
darüber machen, welche Möglichkeiten dieser Rechner bietet.
Was kann der eigentlich und was kann er nicht?
Welche Eigenschaften haben sinnvolle Programmiersprachen?
Was kann ich damit ausdrücken?
Was kann ich nicht ausdrücken?
Welche Fragestellung kann ich gar nicht formulieren?
Das müssen wir wissen.
Wie lässt sich die syntaktische Korrektheit eines Programms
überprüfen?
Wenn Sie ein Java-Programm schreiben, dann soll das übersetzt werden
oder kompiliert werden.
Dazu wird zunächst geprüft, ob das den Regeln von Java entspricht.
Das ist die Überprüfung der syntaktischen Korrektheit.
Entspricht das Programm den Regeln der Grammatik?
Ansonsten kann es nicht übersetzt werden.
Das ist das, was wir in diesem Teil machen, wo es um Automatentheorie,
Grammatik und formale Sprachen geht.
Und dann kommt der Teil Algorithmen.
Wie werden eigentlich die Dinge formuliert, die wir mit einem Rechner
machen wollen?
Also prinzipielle Möglichkeiten Informationsverarbeitung und spezielle
Möglichkeiten einzelner Verfahren.
Welchen Aufwand verursacht eine bestimmte Berechnung?
Oder welchen Aufwand verursachen 15 oder 20 oder irgendwie eine große
Menge von Berechnungen im Schnitt, insgesamt, was die Summe der
Rechenzeiten für ein interessantes Bündel an Aufgabenstellung.
Wie kann ich die Komplexität eines Problems beschreiben?
Das ist was anderes, als die Komplexität oder den Aufwand für ein
Programm zu beschreiben.
Die Komplexität des Sortierverfahrens oder des Sortierens muss sich
charakterisieren.
Den Aufwand für ein spezielles Verfahren, der kann größer sein,
kleiner sein, also wie kann ich sagen, das Sortierproblem hat die und
die Komplexität.
Ich muss mindestens so und so viele Aufgaben oder so und so viele
Vergleiche machen, um eine Folge sortieren zu können.
Das hat nichts mit den konkreten Verfahren zu tun, die ich einsetze,
hat auch nichts mit der Zeit zu tun, die ich brauche, um das
Sortierproblem zu lösen, denn es kann sein, dass ich auf dem
Parallelrechner viele Operationen parallel machen kann, und deswegen
die Zeit ganz gering ist.
Das ist ein prinzipielles Problem, was ist die Komplexität eines
Problems?
Also, wo liegen die Grenzen der Berechenbarkeit?
Kann man eigentlich alles berechnen?
Es gab mal Wissenschaftler, die meinten, man könne alles berechnen.
Wir wissen heutzutage, dass es nicht der Fall ist.
Sie werden Probleme kennenlernen, bei denen wir beweisen können, wir
können sie nicht lösen.
Wir können keine Antwort geben.
Das sind einfach zu formulierende Fragestellungen, die
erstaunlicherweise nicht algorithmisch lösbar sind.
Das werden Sie in sechs Wochen etwa selbst beweisen können, dass das
so ist.
Und wenn ich weiß, dass es solche Grenzen gibt, dann muss ich
natürlich wissen, wie ich am besten die Probleme bearbeiten kann, die
berechenbar sind.
Das sind alles Themen, die man in den Gebieten Berechenbarkeit,
Komplexitätstheorie oder auch bei den Problemen, die wir berechnen
können oder den Funktionen, die wir berechnen können, sie bestmöglich
zu machen.
Das ist Algorithm Engineering.
Wie entwerfe ich Algorithmen in eine systematische Art und Weise?
Einen kleinen Einflug davon können wir ansprechen, aber nicht mehr.
Na gut.
So, das ist theoretische Informatik.
Hier nochmal ein Beispiel.
Ich hatte Ihnen schon gesagt, ich kann Ihnen dieses Beispiel mit der
Ampelsteuerung.
Was sehe ich hier?
Also ich muss noch einmal kurz anhalten.
Was sieht man hier?
Ich habe also das Schaltnetz ausgeblendet.
Sie sehen hier einen endlichen Automaten.
Der hat hier 0, 1, 2, 3, 4 durchnummeriert, die Zustände.
Sie sehen Pfeile und Sie sehen da Beschriftungen dran.
Die Beschriftungen SL, SN usw.
finden Sie auch hier.
Das sind Sensoren auf der Kreuzung.
Und die geben an, ob also hier auf der Nord-Süd-Fahrbahn ein Auto
kommt oder nicht.
Und dann sieht man hier SL ist für Linksabbieger.
Da ein Sensor, da ein Sensor.
Und entsprechend sehen Sie hier noch dargestellt die Nummer des
Zustands.
Und Sie sehen natürlich auch die Ampeln, ob sie rot oder grün sind.
Das ist dieses RLG usw.
Rot, Grün, Rot.
Das sind die verschiedenen Ampeln, die hier, also wir haben die Nord
-Süd, die Ost-West, West-Ost und die Linksabbieger-Ampeln, die hier
unterschieden sind.
Und jetzt lassen wir das mal weiterlaufen.
Und dann sehen Sie, dass hier, also jetzt sind wir in dem Zustand,
weil hier gerade, na jetzt haben wir hier, dürfen die fahren, die
Rechtsabbieger sind auch da.
Jetzt kommt, na im Augenblick fahren sie nur an dieser Richtung, da
passiert nichts weiter.
Jetzt kommt hier ein Linksabbieger, dann geht das hier gleich rüber.
Sie sehen gleich, sind wir in dem Zustand, dann dürfen die links
abbiegen.
Jetzt kommt von dort ein Auto und dann dürfen die auch gleich fahren.
Sie sehen, auf diese Art und Weise, mit so einem kleinen Automaten
kann man angeben, wie eine solche Kreuzung oder für eine solche
Kreuzung die Ampelsteuerung gemacht werden muss.
Das ist also ein kleiner Einblick in das, was ein Automat machen kann.
Und ein Automat wird also eingesetzt für viele verschiedene Dinge
unseres täglichen Lebens.
Zum Beispiel, wenn Sie eine Waschmaschine programmieren, das sind ganz
einfache Abläufe, im Prinzip ein endlicher Automat.
Ampelsteuerung habe ich schon genannt, MP3-Player, eine weitere
Möglichkeit, Computer, auch ein endlicher Automat.
Ich wage es, nochmal hier reinzugehen.
Ja, Java ist auch eine Insel, selbstverständlich, aber das ist ein
anderes Java.
Beispiele für Sprachen, also Automaten gibt es vielfältige Beispiele,
für Sprachen gibt es auch viele Beispiele.
Natürliche Sprachen, Deutsch, Englisch, Französisch, Chinesisch, beim
Chinesischen viele verschiedene Varianten von chinesischen Dialekten
und Indisch usw.
Alle werden wir hier nicht können, aber Sie wissen, ganz schön schwer,
eine natürliche Sprache zu lernen.
Für uns wahnsinnig schwierig, Chinesisch zu lernen, und für Chinesen
wahrscheinlich wahnsinnig schwierig, Deutsch, Englisch, Französisch zu
lernen.
Oder vielleicht einfacher als Chinesisch für uns.
Formale Sprachen sind viel einfacher.
Die haben eine klare mathematisch definierte Grammatik und dann machen
wir daraus Programmiersprachen.
Sprachen, um zu formulieren, wie man mit dem Rechner umgehen kann und
dem sagen kann, was er tun soll.
Da gibt es C, C++, Java, Lisp, Eifel, Algol, Fortran, Snowball, zig
verschiedene Programmiersprachen.
Cobol hätte ich noch nennen können.
Wahnsinnig viele.
Sie haben Java kennengelernt, die anderen können Sie sich so nebenbei
aneignen.
Wenn man eine Sprache kann, wie Java, kann man auf der Basis viele
andere lernen.
Wenn man C++ kennt, kann man Java lernen, Lisp und ähnliches.
Ich gehe auf die Eins-Eigenheiten nicht direkt ein.
Aber es sind alles wichtige Sprachen.
Algol und Fortran waren die ersten relevanten Sprachen für moderne
Rechner.
Höhere Programmiersprachen, Algol für Algorithmic Language, Fortran
für Formal Translator, Algol entworfen von Informatikern, Fortran
entworfen von Ingenieuren.
Entsprechend ist die Qualität der Sprachen.
Algol natürlich systematisch aufgebaut, Fortran unsystematisch, ist
inzwischen verbessert worden.
Algol gibt es nicht mehr, Fortran gibt es noch.
Es setzt sich nicht immer das Beste durch, das ist nun mal so.
Aber die Informatiker haben so schöne Sprachen entwickelt, wie Java,
C++ und ähnliches, die deutlich mehr können als Algol und Fortran usw.
Dann gibt es Spezifikationssprachen.
Wie spezifiziere ich das, was getan werden soll in einem Rechner?
Mache ich das mit der Universal Modeling Language, UML, oder mit der
Vienna Definition Method, VDM.
Auch da gibt es verschiedene Möglichkeiten.
UML ist heutzutage eigentlich so das Tool der Wahl, die Sprache der
Wahl.
Anfragesprachen für Datenbanken.
Simple Query Language, Datenbank-Anfragesprachen, auch die werden Sie
irgendwann kennenlernen können.
Und natürlich die Markup-Sprachen, HTML, Hypertext, Markup Language,
Extended Markup Language.
Das sind wichtige Sprachen, mit denen man die Struktur von Dokumenten
beschreiben kann.
Da wird eine Baumstruktur in den Inhalt eines Dokuments hineingebracht
und dafür insbesondere, um die Inhalte auf Webseiten darzustellen, ist
das eine ganz wichtige Geschichte.
Aber noch weit darüber hinaus wird das eingesetzt.
Was das ist, weiß ich nicht.
Vielleicht basiert das auf irgendwelchen sonstigen Sprachen.
Das sind solche Sprachen, die dort üblicherweise verfügbar oder
bekannt sind.
Und das, was man eben machen muss, ist man muss die Strukturen von
Sprachen geeignet spezifizieren, mit Hilfe von Grammatiken.
Und ich muss die Gültigkeit eines Textes überprüfen, zum Beispiel
durch einen Automaten.
Also einmal sagen, wie baue ich ein Programm auf, wenn ich es
schreiben will.
Und es gibt mir jemand ein Programm und da muss ich in der Lage sein,
festzustellen, ist das Programm richtig.
Und dafür brauche ich einen Automaten, der das macht.
Und diese ganzen Dinge braucht man halt in vielen verschiedenen
Anwendungsgebieten.
Software Systems Engineering braucht klare Definitionen des Verhaltens
endlicher Systeme.
Schaltwerksynthese, jedes Schaltwerk ist ein endlicher Automat und
muss entsprechend spezifiziert werden können.
Wir müssen die Eigenschaften dieser Automaten geeignet oder dieser
Schaltwerke geeignet charakterisieren können.
Programmiersprachen sind selbstverständlich wichtig.
Wie kann ich mit einem Rechner, mit einem Service kommunizieren?
Die Anfrageschnittstelle für ein App, für ein Service braucht
Formulierungen von irgendwelchen Sätzen in einer bestimmten Grammatik.
Das formal zu definieren, sodass das System im Hintergrund das
geeignet analysieren kann, ist die Aufgabe der Syntax der Grammatik.
Und der Compilerbau, der sorgt dafür, dass wir aus einer höheren
Programmiersprache in eine niedrigere Programmiersprache und noch
niedriger übersetzen können, um sie auszuführen auf einem Rechner.
Textverarbeitung, Datamining, auch das ist wichtig, wenn wir mit Big
Data umgehen.
Wir müssen in einer geeigneten Art und Weise dort die Inhalte
charakterisieren können.
Wir müssen suchen können nach Mustern in Texten.
Das macht man mit einer geeigneten Variante eines endlichen Automaten.
Und vieles andere mehr wird da gemacht.
Und dann muss man sich angucken, was eigentlich zu formalen Sprachen
alles dazugehört.
Einmal die Syntax, habe ich das mehrfach gesagt.
Wie baue ich einen Satz auf?
Diese Frage ist entsprechend der Syntax der deutschen Sprache
gebildet, korrekt.
Die Semantik, die Bedeutung, verstehen Sie, weil Sie Deutsch
verstehen.
Beim Programm ist es genauso.
Das muss syntaktisch korrekt geschrieben sein.
Und die Bedeutung bei einem Programm ist die Funktion, die der Rechner
ausführen soll.
Wenn Sie ein Sortierverfahren formulieren, muss der Rechner genau die
Operation ausführen können, die Vergleiche und das Umordnen und all
diese Dinge.
Wie es im Programm formuliert, ist das die Semantik.
Und die muss sinnvoll gemacht werden.
Pragmatik ist nicht ganz so wichtig.
Wir werden uns auf die Syntax in dieser Vorlesung konzentrieren.
Semantik kommt in den anderen Vorlesungen des Hauptstudiums.
Ein Computer ist selbstverständlich ein Automat.
Nächstes Mal kommt ein Beispiel, wie man sich davon überzeugen kann.
Und es kommt sogar noch eine Frage.
Wir Informatiker sind in der Lage, nicht nur mit Würfeln umzugehen,
sondern auch mit Hyperwürfeln beliebiger Dimensionen.
Das machen wir ganz einfach.
Wir können mehr als diese Cube.
So, und damit haben Sie jetzt einen Eindruck gekriegt von dem, was wir
im Prinzip machen werden.
Nächstes Mal geht es weiter.
Mittwoch früh.
Ich hoffe, Sie alle wieder zu sehen.