INF.00686.05 - Konzepte der Modellierung (Vollständige Modulbeschreibung)

Prof. Dr. Wolf Zimmermann

Modul %u201DMathematische Grundlagen der Informatik%u201D (Besuch, Bioinformatik und LAG Informatik) Modul %u201DMathematik W1%u201D (Modulvorleistung, Wirtschaftsinformatik) Modul %u201DWissensbasierte Systeme%u201D (Modulvorleistung, Wirtschaftsinformatik)

Die Teilnehmer*innen erwerben folgende Kompetenzen

• Sie können auf Grund eines umfassenden Überblicks über grundlegende Modellierungsmethoden diese situations- und sachgerecht einsetzen
• Sie sind in der Lage exakt und gründlich zu arbeiten
• Sie sind in der Lage logisch zu denken und von Einzelheiten problemgerecht zu abstrahieren.
• Sie können Modelle auf Eigenschaften hin untersuchen und validieren
• Sie sind in der Lage Aussagen über Modellierungstechniken selbstständig zu beweisen.
• Sie verstehen den Zusammenhang zwischen den verschiedenden Grundkonzepten der Modellierung

Modellieren von IT-Systemen ist eine zentrale Tätigkeit bei der Konstruktion von IT-Systemen aller Art. Mit Modellen möchte man erreichen, dass bereits vor der Umsetzung in Programme oder Hardware ein Verständnis für die Funktionsweise, Struktur und Eigenschaften des IT-Systems entsteht. Insbesondere bei sicherheitskritischen IT-Systemen wie beipsielsweise im Automobil und Flugzeug ist eine Überprüfung der Systemeigenschaften auf Modellebene notwendig. Um unerwünschte Eigenschaften auszuschließen ist ein formaler Nachweis (Validerung) und sehr sorgfältiges Arbeiten erforderlich. Aus diesem Grund basieren die Modellierungstechniken meist auf mathematischen Grundlagen wie Mengentheorie, Algebren und Logik, die im Modul %u201DMathematische Grundlagen der Informatik%u201D vermittelt werden.

• Modellierung technischer Systeme: Mealy- und Moore-Automaten, Petri-Netze
• Abstrakte Datentypen: Termalgebren und Abstrakte Datentypen, Strukturelle Induktion, Bäume, Term-Ersetzungssysteme
• Logik: Gleichungskalkül, Korrektheit- und Vollständigkeit, Aussagenlogik (Interpretation und Sequenzenkalkül), Prädikatenlogik 1. Stufe (Interpretation und Sequenzenkalkül)
• Objekt-Orientiertes Modellieren: UML Klassendiagramme, UML Objektdiagramme, Verträge

Mindestens 50% der Punkte aus den Übungsblättern, Mindestens 25% der Punkte pro Übungsblatt, Auf Anfrage eigene Lösungen zu Übungsaufgaben vorrechnen können, Bearbeitung aller Pflichtaufgaben

mündl./schriftl. Prüfung