Modellierungsmethoden der Informatik - Grundvorlesung, Wintersemester 2002/2003

Lehrpersonen

Dozent(in)

• Prof. Dr.-Ing. Norbert Fuhr

Übungsleiter(innen)

• Dipl.-Inform. André Schaefer

Termine

Beschreibung

Modellbildung in der Informatik zielt auf die Darstellung der unter dem Gesichtspunkt einer gegebenen Aufgabenstellung wesentlichen Strukturen. In der Lehrveranstaltung Modellierung werden verschiedene Repräsentationsformalismen behandelt, die in vielen Bereichen der praktischen Informatik zum Standardrepertoire gehören und im Hauptstudium daher meist vorausgesetzt bzw. nur kurz eingeführt werden:

• Logikkalküle werden fast überall benötigt, insbesondere aber bei Informationssystemen, der Softwaretechnik und der Künstlichen Intelligenz.
• UML ist Quasi-Standard beim Entwurf von Software-Systemen, Teile davon werden auch beim Entwurf von Datenbanken verwendet.
• Petri-Netze zur Modellierung des dynamischen Verhaltens von Software-Systemen kommen sowohl in der Softwaretechnik als auch bei Betriebssystemen zum Einsatz.

Klausurtermin Nachklausur

Gliederung der Vorlesung

• Kapitel 1: Einführung - Grundbegriffe
  • 1.1 Der Modellbegriff
  • 1.2 Repräsentationssysteme
  • 1.3 Repr. und Interpretation
• Kapitel 2: Logikkalküle
  • 2.1 Aussagenlogik
  • 2.2 Normalformen
  • 2.3 Hornformeln
  • 2.4 Aussagenlogische Resolution
  • 2.5 Prolog
  • 2.6 Resolution für Hornformeln und Prolog
  • 2.7 Syntax und Semantik der Prädikatenlogik
  • 2.8 Normalformdarstellung
  • 2.9 Grundresolution
  • 2.10 Prädikatenlogische Resolution
• Kapitel 3: Objektorientierte Spezifikation
  • 3.1 Objektorientierte Analyse
  • 3.2 Die Unified Modelling Language (UML)
    • Klassendiagramme
    • Anwendungsfalldiagramme
    • Sequenzdiagramme und Kollaborationsdiagramme
    • Zustandsübergangsdiagramme
    • Aktivitätsdiagramme
    • Komponentendiagramme
  • 3.3 UML-Metamodell
• Kapitel 4: Petri-Netze
  • 4.1 Netzgraphen (Struktur)
  • 4.2 Dynamik von Netzen (S/T-Systeme)
  • 4.3 Grundbegriffe und Grundsituationen
  • 4.4 Weitere Netztypen

Begleitmaterial

Skript

• Kapitel 1: Einführung
• Kapitel 2: Logikkalküle
• Kapitel 3: UML (Folien von Prof. Volker Gruhn, Univ. Leipzig)
  • UML-Diagramme ppt pdf
  • UML-Metamodell ppt pdf
• Kapitel 4: Petri-Netze
  • Skript (Prof. Hoppe)
  • Ergänzungen (Folien von Prof. Gisbert Dittrich, Univ. Dortmund)

Tafelmitschriften

1. 16.10.2002 PDF, 170K
2. 17.10.2002 PDF, 652K
3. 23.10.2002 PDF, 272K
4. 24.10.2002 PDF, 648K
5. 30.10.2002 PDF, 362K
6. 31.10.2002 PDF, 986K
7. 6.11.2002 PDF, 343K
8. 7.11.2002 PDF, 507K
9. 13.11.2002 PDF, 63K
10. 14.11.2002 PDF, 390K
11. 20.11.+ 21.11.2002 PDF, 520K
12. 8.1. + 9.1.2003 PDF
13. 17.1. + 18.1.2003 PDF

Übungsblätter

1. Blatt 1 PDF
2. Blatt 2 PDF
3. Blatt 3 PDF
4. Blatt 4 PDF
5. Blatt 5 PDF
6. Blatt 6 PDF
7. Blatt 7 PDF
8. Blatt 8 PDF
9. Blatt 9 PDF
10. Blatt 10 PDF
11. Blatt 11 PDF
12. Blatt 12 PDF
13. Blatt 13 PDF
14. Blatt 14 PDF

Sonstiges

• Prolog-Beispiel
• Together Musterl. (18-20) JAR Datei
• Together Musterl. (21) JAR Datei
• Together Musterl. (22) JAR Datei
• Together Musterl. (24-25) JAR Datei
• Petri-Net Applet
• CoolModes, comes with petri net pallette. (Uni-Duisburg)
• WinPetri. Altes, aber funktionelles Tool (Windows only)
• Überblick über diverse Petri-Net Tools.
• NEU Beispiele zu Aufgaben wie sie in der Klausur vorkommen könnten (Folien).

Bücher zum Thema

• Broy: Informatik 1, Springer 1998
• Dijkstra: A Discipline of Programming
• Uwe Schöning: Logik für Informatiker. Spektrum-Verlag, 2000.
• Hitz / Kappel: UML @ Work. dpunkt, 1999
• Heide Balzert: UML kompakt. Spektrum-Verlag, 2001
• Bernd Oestereich: Objektorientierte Softwareentwicklung [5. Auflage] Oldenbourg, München (2001)
• Heide Balzert: Lehrbuch der Objektmodellierung. Analyse und Entwurf. Spektrum-Verlag, (1999)
• B. Baumgarten: Petri-Netze. BI-Wissenschaftsverlag Mannheim usw., 1990.
• W. Reisig: Petrinetze. Eine Einführung. Springer-Verlag, Berlin usw., 2. Auflage 1986.