Module im Bereich: Grundlagen Informatik

• Computer Graphics - an Introduction
• Database Concepts
• Introduction to Computer Science for Engineers
• Introduction to Simulation
• Logik 2
• Programmierparadigmen

Computer Graphics - an Introduction

Winter

(in German: Computer Graphics - an Introduction )

Module-ID: FIN-INF-110472

Abbreviation ICG

Credit Points 6

Semester Winter

Term starting at 1.

Duration 1 Semester

Language english

Level Master

Link:	LSF
Limited accessability:	false
Responsibility:	Holger Theisel
Lecturer:	Holger Theisel
Classes:	Lecture Computer Graphics - an Introduction Exercise class Computer Graphics - an Introduction
Applicability in curriculum:	- M.Sc. DE: Grundlagen Informatik - M.Sc. VC: Visual Computing

Intended learning outcomes:
The students

• understand the basic concepts of computer graphics
• can apply their knowledge to create their own simple rendering program
• work in groups on exercises and programming tasks
• learn both the theoretical basics and applications of computer graphics
• are able to acquire in-depth knowledge of computer graphics after finishing the course

Content:

• Introduction, history, application areas of Computer graphics
• Modeling and acquisition of graphical data
• Transformations
• Clipping
• Rasterization and antialiasing
• Lighting
• Texturing
• Visibility
• Ray tracing
• Modern concepts of computer graphics at a glance

Workload:

• 56h contact time (lecture + exercise class)
• 94h self study (lecture material, solution of exercises and assignments)

Pre-examination requirements:	Type of examination:	Teaching method / lecture hours per week (SWS):
Successful completion of the exercises Completing a programming task	Exam: Written exam 120 min. Exam certificate: Passing the written exam 120 min.	Lectures (2 SWS) Exercises (2 SWS)

Prerequisites according to examination regulations:	Recommended prerequisites:
keine

Media:	Literature:
	J.D. Foley, A. van Dam, S.K. Feiner, J.F. Hughes: Computer Graphics – Principles and Practice (second Edition). AddisonWesley Publishing Company, Inc., 1996 J.Encarnacao, W. D. Salomon: Computer Graphics Geometric Modeling, Springer, 1999A. Watt: 3D Computer Graphics. Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 2000

Comments:
(nur anrechenbar wenn nicht vorher die deutschsprachige Bachelor-LV Computergraphik I belegt wurde)

Database Concepts

Summer

(in German: Database Concepts )

Module-ID: FIN-INF-120529

Abbreviation DB1

Credit Points 6

Semester Summer

Term starting at 1.

Duration 1 Semester

Language english

Level Master

Link:	LSF
Limited accessability:
Responsibility:	Gunter Saake
Lecturer:	Gunter Saake
Classes:	Lecture Database Concepts Exercise class Database Concepts
Applicability in curriculum:	- M.Sc. DE: Grundlagen Informatik

Intended learning outcomes:
The students ...

• understand basic concepts of database systems
• are able to model relational databases
• are familiar with relational database languages
• can develop database applications
• model relational databases based on complex and changing practical usage scenarios

Content:

• Properties of Database Systems
• Architectures
• Conceptual Design of Relational Databases
• Relational Database Model
• Mapping of ER-Schemas to Relations
• Database Languages (Relational Algebra, SQL)
• Formal Design Criteria and Normalization
• Database Application Programming
• Further Database Concepts, e.g., Views, Triggers, Access Rights

Workload:
56 contact hours + 124 h self study

Pre-examination requirements:	Type of examination:	Teaching method / lecture hours per week (SWS):
Successful participation in the exercise	Written exam (120 min)	2 SWS Lecture 2 SWS Exercise

Prerequisites according to examination regulations:	Recommended prerequisites:
Cannot be attended together with “Datenbanken 1”

Media:	Literature:
	Datenbanken - Konzepte und Sprachen. Gunter Saake, Kai-Uwe Sattler, Andreas Heuer, March 2013, ISBN 3-8266-9453-8, MitpVerlag; Edition 5 Fundamentals of Database Systems. Ramez Elmasri, Shamkant B. Navathe, April 2010, ISBN 0-136-08620-9, Addison Wesley; Edition 6

Comments:

Introduction to Computer Science for Engineers

Winter

(in German: Introduction to Computer Science for Engineers )

Module-ID: FIN-INF-120440

Abbreviation ICSE

Credit Points 6

Semester Winter

Term starting at 1.

Duration 1 Semester

Language english

Level Bachelor

Link:	LSF
Limited accessability:	false
Responsibility:	Dr. Christian Braune
Lecturer:	Dr. Christian Braune
Classes:	Lecture Introduction to Computer Science for Engineers Exercise class Introduction to Computer Science for Engineers
Applicability in curriculum:	- M.Sc. DE: Grundlagen Informatik - M.Sc. DE: Informatik Grundlagen (SPO 2027)

Intended learning outcomes:
Students who finish this course

• know the basic principles of programming in an imperative, object-oriented programming language
• understand that design of an algorithm can impact its runtime
• know some of the most commonly used data structures and what their respective advantages and disadvantages are

Content:
Introduction to:

• imperative programming paradigm
• basic concepts of object-oriented programming
• programming in a commonly used programming language (e.g. Python)
• generic programming
• fundamental data structures:
  • trees (binary trees, search-trees and self-balancing search trees)
  • hash tables
  • graphs
• abstract data types: lists, stacks, queues
• main algorithms for fundamental tasks such as sorting and searching
• methods to observe algorithm complexity or performance (Big-O notation).
• fundamental types of algorithm design paradigms: Divide-and-Conquer, Greedy, Backtracking and Searching, and Dynamic Programming

Workload:
180 h (70 h contact hours + 110 h complementary reading and realization of the exercises/assignments)

Pre-examination requirements:	Type of examination:	Teaching method / lecture hours per week (SWS):
Prerequisites for admission: successful completion of assignments (voting & assessment). Details will be explained during the first lecture.	Written examination, 120 min	Lecture (2 SWS) Exercise (2 SWS)

Prerequisites according to examination regulations:	Recommended prerequisites:
keine

Media:	Literature:
	Computer Science - An Interdisciplinary Approach, R. Sedgewick and K. Wayne, Addison-Wesley, 2016, ISBN 0-13-407642-7 Algorithms, 4th Edition, R. Sedgewick and K. Wayne, Addison-Wesley, 2011, ISBN 0-321-57351-X Data Structures and Algorithm in Java, 6th Edition, M.T. Goodrich and R. Tamassia and M.H. Goldwasser, Wiley, 2014, ISBN 1-118-77133-4

Comments:

Introduction to Simulation

Winter

(in German: Introduction to Simulation )

Module-ID: FIN-INF-120345

Abbreviation ItS

Credit Points 6

Semester Winter

Term starting at 1.

Duration 1 Semester

Language english

Level Master

Link:	LSF
Limited accessability:
Responsibility:	Graham Horton
Lecturer:	Graham Horton
Classes:	Lecture Introduction to Simulation Exercise class Introduction to Simulation
Applicability in curriculum:	- M.Sc. DKE: Fundamentals of Data Science - M.Sc. DE: Grundlagen Informatik - M.Sc. DE: Informatik Grundlagen (SPO 2027)

Intended learning outcomes:
Students who complete the course ...

• can analyse discrete, continuous and hybrid systems using a professional simulation tool
• know how to obtain an accurate result efficiently when integrating initial value problems numerically
• can carry out input and output analysis to obtain statistically significant results for stochastic, discrete-event models
• can select an appropriate modelling paradigm for a given situation
• can perform a simulation study and interpret its results

Content:
Introduction to the fundamentals and steps in a simulation study:

• discrete-event simulation
• random variables and random number generation
• statistical data analysis
• ordinary differential equations and numerical integration
• stochastic Petri nets
• the AnyLogic simulation system
• discrete-time Markov chains
• agent-based simulation

Workload:
56 contact hours + 124 h self study

Pre-examination requirements:	Type of examination:	Teaching method / lecture hours per week (SWS):
	2h written exam	2 SWS lecture 2 SWS exercise class

Prerequisites according to examination regulations:	Recommended prerequisites:
keine	Basic engineering mathematics

Media:	Literature:
	Banks, Carson, Nelson, Nicol: Discrete-Event System Simulation

Comments:

Logik 2

Winter

(engl. Logic 2 )

Modulnummer: FIN-INF-0

Kürzel Logik2

CP 10

Semester Winter

Fachsem. ab 4.

Dauer 1 Semester

Sprache deutsch

Niveau Bachelor,Master

Link zum LSF:	LSF
Zugang beschränkt:	true
Verantwortung:	Fabian Neuhaus
Dozent:in:	Fabian Neuhaus
Lehrveranstaltungen:	Vorlesung Logik 2 Übung Logik 2
Verwendbarkeit:	- B.Sc. INF: Informatik - Wahlpflicht - B.Sc. INF: Informatik Wahlpflicht (SPO 2027) - B.Sc. CV: Informatik - Wahlpflicht - B.Sc. CV: Computervisualistik Wahlpflicht (SPO 2027) - B.Sc. INGINF: Informatik - Wahlpflicht - B.Sc. INGINF: Informatik Wahlpflicht (SPO 2027) - B.Sc. WIF: Verstehen und Gestalten - Wahlpflicht - B.Sc. WIF: Informatik Wahlpflicht (SPO 2027) - B.Sc. INF (bilingual): Informatik - Wahlpflicht - B.Sc. INF (bilingual): Informatik Wahlpflicht (SPO 2027) - M.Sc. INF: Informatik - M.Sc. INF: Informatik Wahlpflicht (SPO 2027) - M.Sc. INGINF: Informatik - M.Sc. WIF: Informatik - M.Sc. WIF: Informatik Wahlpflicht (SPO 2027) - M.Sc. DKE: Fundamentals of Data Science - M.Sc. DE: Grundlagen Informatik - M.Sc. DE: Informatik Grundlagen (SPO 2027) - M.Sc. VC: Computer Science - M.Sc. VC: Computer Science (SPO 2027)

Angestrebte Lernergebnisse:

• Anwendungen von ausgewählten Erweiterungen der klassischen Logik zur Wissensrepräsentation
• Anwendungen von ausgewählten nicht-klassischen Logiken zur Wissensrepräsentation
• Anwendung von Beweiskalkülen für Logiken
• Verstehen von fortgeschrittenen semantischen Methoden für Logiken
• Verstehen von metalogischen Beweisen und die Fähigkeit einfache metalogische Beweise selbst zu führen

Inhalt:
Die Veranstaltung baut auf der Pflichtveranstaltung Logik auf, in der die klassische Aussagen- und Prädikatenlogik eingeführt wird. In Logik 2 werden einerseits weiterführende Themen der klassischen Logik behandelt (u.a. Korrektheits-, Vollständigkeits- und Kompaktheitsbeweise). Darüber hinaus werden Erweiterungen der klassischen Logik sowie nichtklassische Logiken behandelt, z.B. Modallogik, Temporallogik, epistemische Logik, Konditionallogik, mehrwertige Logiken und Logik höherer Stufe.

Arbeitsaufwand:

• Präsenzzeiten: 14 X 4h = 56h
• selbständige Arbeit = 244h
  (Vorbereiten der Vorlesung,
  Lösen Übungsaufgaben,
  Vorbereitung Präsentation)

Prüfungsvorleistungen:	Studien-/Prüfungsleistungen:	Lehrform / SWS:
2 Drittel der Übungsaufgaben votiert BA: mindestens 1 Präsentation MA: mindestens 2 Präsentationen	Mündliche Prüfung	Übung 2 SWS Vorlesung 2 SWS

Voraussetzungen nach Prüfungsordnung:	Empfohlene Voraussetzungen:
keine	Erfolgreicher Abschluss des Modul Logik bzw. fundiertes Wissen im Bereich der Themen des Moduls"Logik.

Medienformen:	Literatur:

Hinweise:
Anmeldung via E-Learning-Plattform

Programmierparadigmen

Sommer

(engl. Programming Paradigms )

Modulnummer: FIN-INF-110121

Kürzel PGP

CP 5

Semester Sommer

Fachsem. ab 2.

Dauer 1 Semester

Sprache deutsch

Niveau Bachelor

Link zum LSF:	LSF
Zugang beschränkt:	false
Verantwortung:	Dr. Christian Braune
Dozent:in:	Dr. Christian Braune
Lehrveranstaltungen:	Vorlesung Programmierparadigmen Übung Programmierparadigmen
Verwendbarkeit:	- B.Sc. INF: Informatik II - Pflicht - B.Sc. INF: Aufbaumodule (SPO 2027) - B.Sc. CV: Informatik - Wahlpflicht - B.Sc. CV: Computervisualistik Wahlpflicht (SPO 2027) - B.Sc. INGINF: Informatik - Wahlpflicht - B.Sc. INGINF: Informatik Wahlpflicht (SPO 2027) - B.Sc. WIF: Gestalten und Anwenden - Wahlpflicht - B.Sc. WIF: Informatik Pflicht (SPO 2027) - B.Sc. INF (bilingual): Informatik II - Pflicht - B.Sc. INF (bilingual): Aufbaumodule (SPO 2027) - M.Sc. DE: Grundlagen Informatik - M.Sc. DE: Informatik Grundlagen (SPO 2027)

Angestrebte Lernergebnisse:
Studierende, die diesen Kurs erfolgreich abschließen, ...

• kennen die gängigsten Paradigmen zum Algorithmenentwurf,
• sind in der Lage, diese anzuwenden,
• können beurteilen, in welchen Situationen welches Paradigma am geeignetsten ist
• und verstehen welche Vor- und Nachteile sich aus der Verwendung der jeweiligen Paradigmen ergeben.

Inhalt:

• Konzepte der wesentlichen Paradigmen
  • Prozedurale Programmierung
  • Objektorientierte Programmierung
  • Funktionale Programmierung
  • Logische Programmierung
  • Parallele Programmierung
  • Quantencomputing
• Technische Umsetzung der Paradigmen in Programmiersprachen
• Anwendung der Paradigmen in Programmiersprachen wie z.B. C, Java, Scala, Haskell, Prolog, Python
• Entscheidungskriterien für Paradigmen

Arbeitsaufwand:
56 h Präsenzzeit 94 h selbstständige Arbeit

Prüfungsvorleistungen:	Studien-/Prüfungsleistungen:	Lehrform / SWS:
Prüfungsvorleistung erforderlich	Prüfung: mündliche Prüfung (wenn es hinreichend viele Teilnehmer gibt: schriftliche Klausur, 120 Minuten)	Vorlesung (2 SWS) Übung (2 SWS)

Voraussetzungen nach Prüfungsordnung:	Empfohlene Voraussetzungen:
keine	Einführung in die Informatik, M1 Der parallele Besuch der Veranstaltungen Algorithmen und Datenstrukturen und M5 ist von Vorteil

Medienformen:	Literatur:

Hinweise: