Syntax, Semantik, Spezifikation - Algebraische Grundlagen der Informatik

Hartwig, Rolf

Teilnehmerkreis:

Informatikstudenten (Bachelor im 3. Studienjahr bzw. Diplomstudenten im Hauptstudium) sowie interessierte Studenten anderer Fachrichtungen

Übersicht:

Die in den Titel der Vorlesung gestellten Schlagworte umschreiben sehr verschiedene, grundlegende Konzepte der Informatik. Die Vorlesung möchte den Zusammenhang zwischen diesen Begriffen aufzeigen und zugleich ein methodisch einheitliches Fundament darstellen, auf dem diese (und andere) Begriffe und Teilgebiete der Informatik aufgebaut werden können. Damit erhält der Hörer einen Begriffsapparat, der es ihm ermöglicht, zunächst sehr unterschiedliche Gebiete in einheitlicher Sichtweise zu erfassen und zu verstehen und auf diese Weise Ordnung in oft unübersichtlich scheinende Begriffswelten zu bringen. Der ordnende, einheitliche Blickwinkel wird im wesentlichen durch algebraische Methoden ermöglicht. Damit liefert die Vorlesung eine Grundlage für das Verständnis vieler Teilgebiete der Informatik. Zu diesem Zweck behandelt sie zum Teil auch Wissensgebiete in vertiefender Weise, die der Student bereits im Grundstudium - dort aber nur im Ansatz - kennengelernt hat. So wird das Verständnis der Termalgebren und ihrer Rolle in der Informatik wesentlich erweitert werden.

Der in der Vorlesung behandelte Stoff bildet die Grundlage für verschiedene Ansätze der formalen Semantik. Speziell eingegangen wird auf die algebraische oder mathematische Semantik und deren enge Verwandtschaft zur denotationalen Semantik.

Bei der Software-Entwicklung gehört heute die Nutzung und der Entwurf von abstrakten Datentypen gewissermaßen zum Handwerkszeug des Programmentwicklers. Letztlich aber kann man den Begriff des abstrakten Datentyps (ADT) und die Methoden ihrer Spezifikation nur verstehen, wenn man wenigstens einen Teil des Apparats der Universellen Algebra beherrscht.

Die Vorlesung führt deshalb auch in die algebraischen Methoden der Software-Spezifikation, speziell der abstrakten Datentypen, ein.

Alle algebraischen Konzepte werden in dem Umfang behandelt, in dem sie für die jeweilige Fragestellung gebraucht werden.

Mehr als auf die zugrundeliegenden Sätze und Beweise soll auf die Motivation und anschauliche Beispiele Wert gelegt werden, ohne der Exaktheit der Begriffe und Darstellungen Abbruch zu tun.

Stichworte zum Inhalt der Vorlesung sind:

Literatur:

Erwartete Vorkenntnisse:

Mengentheoretisch-algebraische Grundkenntnisse, Kenntnis einer höheren Programmiersprache

Prüfung bzw. Scheinvergabe:

Zu dieser Vorlesung wird am Semesterende eine Modulprüfung angeboten.

Auf Wunsch wird für nicht an der Prüfung teilnehmende Hörer bei regelmäßigem Vorlesungsbesuch und Übungsteilnahme ein Teilnahmeschein ausgestellt, evtl. nach einem testierendem Gespräch.

Sonstiges:

Die Vorlesung wird von einer 14täglich stattfindenden Übung begleitet.

Die Inhalte der Vorlesung sind ausführlich in den Skripten zu algebraischen Grundlagen und zur algebraischen Spezifikation behandelt.