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03.06.2013

openHPI course "WWW"

Start of the openHPI course "Introduction to Web Technologies" (in German) on openHPI. You can enroll here.
08.04.2013

openHPI course "SQL"

Start of the openHPI course "Data Management with SQL" (in German) on openHPI. You can still enroll in the course ... [more]
05.03.2013

tele-TASK at CeBIT 2013

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Theoretische Informatik I (WS 2006/07)

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Prof. Dr. Christoph Kreitz

Die Theoretische Informatik beschäftigt sich mit den grundlegenden Fragestellungen der Informatik. Hierzu werden Computer- und Automatenmodelle idealisiert und mathematisch untersucht.

Die Automatentheorie und die Theorie der formalen Sprachen (Thema des ersten Semesters) ist grundlegend für die Entwicklung von Programmiersprachen und Compilern. Sie untersucht, mit welchen Techniken welche Arten von Sprachen effizient analysiert werden können.

Die Berechenbarkeitstheorie befasst sich mit den prinzipiellen Grenzen des Berechenbaren und der Relation zwischen verschiedenen Computer- und Programmiermodellen.

Die Komplexitätstheorie untersucht Effizienz von Algorithmen im Hinblick auf Platz- und Zeitbedarf und kümmert sich insbesondere um die Frage, wie effizient man bestimmte Probleme lösen kann.

Die Veranstaltung ist prinzipiell für Studenten des ersten Semesters geeignet, setzt jedoch ein gutes Verständnis mathematischer Konzepte und Methoden voraus. Für die meisten Studenten ist es daher sinnvoller, zunächst an den entsprechenden Mathematikveranstaltungen teilzunehmen und die theoretische Informatik erst im dritten Semester zu belegen.

Theoretische Informatik im Wintersemester 2006/2007

Lehrziele und Lernformen
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Date:20.10.2006
Lang.: de
Dur.:01:04:26

Lehrziele und Lernformen

Prof. Dr. Christoph Kreitz

Lehrziele und Lernformen

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• Lehrziele und Lernformen 00:10:48
• Lehrinhalte 00:09:35
• Lehrinhalt: Analyse von Grundsatzfragen 00:03:56
• Typische Theoretische Fragenstellungen 00:02:23
• Themen der Theoretischen Informatik 00:06:30
• Organisatorisches 00:03:27
• Leistungserfassung 00:03:50
• Welche Vorkenntnisse sollten Sie mitbringen? 00:05:38
• Was ist eigentlich ein Beweis? 00:05:44
• Wichtige Beweismethoden 00:14:32
Endliche Automaten und Reguläre Sprachen
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Date:20.10.2006
Lang.: de
Dur.:00:22:51

Endliche Automaten und Reguläre Sprachen

Prof. Dr. Christoph Kreitz

Endliche Automaten und Reguläre Sprachen

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• Automaten: Das einfachste Maschinenmodell 00:02:28
• Verwendungszwecke fuer endliche Automaten 00:02:14
• Automaten beschreiben Sprachen 00:02:01
• Modelle zur Beschreibung regulärer Sprachen 00:04:14
• Erkennung von Wörtern mit Automaten 00:02:26
• Endliche Automaten - Mathematisch präzisiert 00:02:20
• Beschreibung von Endlichen Automaten 00:02:29
• Arbeitsweise von Endlichen Automaten 00:02:14
• Arbeitsweise von DEAs - Mathematisch präzisiert 00:04:13

Endliche Automaten und Reguläre Sprachen

Endliche Automaten und Reguläre Sprachen
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Date:27.10.2006
Lang.: de
Dur.:01:13:49

Endliche Automaten und Reguläre Sprachen

Prof. Dr. Christoph Kreitz

Endliche Automaten und Reguläre Sprachen

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• Analyse der Sprache des Wechselschalters 00:09:25
• Entwurf und Analyse endlicher Automaten 00:35:14
• Endliche Automaten mit Ausgabefunktion 00:11:02
• Mealy-Automaten sind Äquivalent zu DEAs 00:03:16
• Beweis der Äquivalenz (Skizze) 00:04:46
• Nichtdeterministische Automaten 00:18:55
Nichtdeterministische endliche Automaten
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Date:03.11.2006
Lang.: de
Dur.:01:25:10

Nichtdeterministische endliche Automaten

Prof. Dr. Christoph Kreitz

Nichtdeterministische endliche Automaten

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• Arbeitsweise von NEAs 00:02:51
• Überführungsfunktion Delta 00:02:51
• Bestimmung der Epsilon-Hülle 00:05:24
• Nachweis der erkannten Sprache 00:04:41
• Nachweis der erkannten Sprache II 00:14:56
• Beziehung zu Deterministischen Automaten 00:08:45
• Teilmengenkonstruktion am Beispiel 00:22:47
• Deterministische Automaten für Textanalyse 00:01:11
• Analyse der optimierten Teilmengenkonstruktion 00:13:08
Reguläre Ausdrücke
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Date:10.11.2006
Lang.: de
Dur.:01:21:23

Reguläre Ausdrücke

Prof. Dr. Christoph Kreitz

Reguläre Ausdrücke

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• Reguläre Ausdrücke: Eine algebraische Beschreibung für Sprachen 00:05:53
• Reguläre Ausdrücke als Suchmuster in Unix 00:05:50
• Reguläre Ausdrücke präzisiert 00:09:33
• Entwicklung regulärer Ausdrücke 00:07:36
• Sprachen vs. Ausdrücke 00:03:07
• Rechenregeln für reguläre Ausdrücke 00:11:13
• Beweismethodik für weitere Äquivalenzen 00:06:22
• Umwandlung regulärer Ausdrücke in Automaten 00:11:32
• Korrektheit der Umwandlungen 00:12:07
• Iterative Bestimmung der Ausdrücke 00:14:23
Grammatiken
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Date:17.11.2006
Lang.: de
Dur.:01:29:08

Grammatiken

Prof. Dr. Christoph Kreitz

Grammatiken

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• Eine effizientere Umwandlungsmethode 00:10:56
• Zustandselimination in RA-Automaten 00:16:43
• Reguläre Ausdrücke - Zusammenfassung 00:02:25
• Einheit 2.4:Grammatiken 00:00:42
• Beschreibungsformen für Sprachen 00:05:18
• Komponenten von Grammatiken 00:11:03
• Arbeitsweise von Grammatiken-präzisiert 00:12:30
• Klassifizierung von Grammatiken 00:13:26
• Sprachklassen 00:03:29
• Typ-3 Sprachen vs. reguläre Sprachen 00:13:42
Eigenschaften regulärer Sprachen
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Date:24.11.2006
Lang.: de
Dur.:01:27:43

Eigenschaften regulärer Sprachen

Prof. Dr. Christoph Kreitz

Eigenschaften regulärer Sprachen

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• Eigenschaften regulärer Sprachen 00:09:52
• Wichtige Eigenschaften formaler Sprachen 00:08:06
• Abschluss unter Vereinigung, Verkettung, Hülle 00:02:51
• Abschluss unter Komplementbildung 00:04:07
• Abschluss unter Durchschnitt und Differenz 00:10:33
• Abschluss unter Spiegelung 00:10:57
• Abschluss unter Homomorphismen 00:18:14
• Tests fuer Eigenschaften regulärer Sprachen 00:09:50
• Test auf Zugehörigkeit 00:05:45
• Äquivalenztest für Zustände 00:08:38
Reguläre Sprachen
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Date:01.12.2006
Lang.: de
Dur.:01:21:19

Reguläre Sprachen

Prof. Dr. Christoph Kreitz

Reguläre Sprachen

Play full lecture
• Äquivalenztest für Sprachen 00:08:35
• Minimierung endlicher Automaten 00:08:35
• Eine algebraische Charakterisierung regulärer Sprachen 00:12:09
• Der Satz von Myhill/Nerode 00:07:48
• Grenzen regulärer Sprachen 00:04:48
• Das Pumping Lemma für reguläre Sprachen 00:12:15
• Anwendungen des Pumping Lemmas 00:12:33
• Eigenschaften regulärer Sprachen im Rückblick 00:09:35
Pushdown Automaten
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Date:15.12.2006
Lang.: de
Dur.:01:26:47

Pushdown Automaten

tele-TASK

Pushdown Automaten

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• Ein Maschinenmodell für Typ-2 Sprachen 00:04:51
• Welches Speichermodell brauchen Typ-2 Sprachen? 00:07:03
• Pushdown-Automaten intuitiv 00:08:11
• Beschreibung von Pushdown-Automaten 00:13:22
• Arbeitsweise von Pushdown-Automaten 00:07:28
• Wichtige Erkenntnisse zu Aussagen über Konfigurationsübergänge in Beweisen 00:07:28
• Akzeptierte Sprachen eines Pushdown-Automaten 00:03:31
• Die beiden Sprachen des Palindromautomaten
Rückblick: Kontextfreie Grammatiken
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Date:08.12.2006
Lang.: de
Dur.:00:56:46

Rückblick: Kontextfreie Grammatiken

tele-TASK

Rückblick: Kontextfreie Grammatiken

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• Rückblick kontextfreie Grammatiken 00:15:02
• Geschachtelte Klammerausdrücke Geschachtelte Klammerausdrücke 00:11:56
• Kontextfreie Grammatik für Palindrome 00:08:03
• Arithmetische Ausdrücke 00:03:57
• Links- und rechtsseitige Ableitungen 00:13:41
• Syntaxanalyse und Compilation 00:08:26
• Mehrdeutigkeit 00:18:35
• Zusammenfassung 00:08:10
Pushdown-Automaten und Grammatiken
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Date:12.01.2007
Lang.: de
Dur.:02:00:33

Pushdown-Automaten und Grammatiken

Prof. Dr. Christoph Kreitz

Pushdown-Automaten und Grammatiken

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• Von Grammatiken zu Pushdown-Automaten 00:10:39
• Korrektheitsbeweis im Detail 00:22:56
• Von Pushdown-Automaten zu Grammatiken 00:08:40
• Umwandlung eines PDA in eine Grammatik 00:06:24
• Brauchen wir Nichtdeterministische Automaten? 00:04:20
• DPDAs sind nicht mächtig genug 00:11:05
• Einheit 3.3: Eigenschaften kontexfreier Sprachen 00:04:01
• Substitutionen von Sprachen 00:18:38
Vereinigung, Verkettung, Hülle, Homomorphismen
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Date:19.01.2007
Lang.: de
Dur.:01:31:52

Vereinigung, Verkettung, Hülle, Homomorphismen

Prof. Dr. Christoph Kreitz

Vereinigung, Verkettung, Hülle, Homomorphismen

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• Abschluss unter Spiegelung 00:11:38
• Abschluss unter inversen Homomorphismen 00:24:04
• Die Chomsky Normalform 00:15:03
• Einheitsproduktionen eliminieren 00:06:49
• Unnütze Symbole eliminieren 00:04:44
• Berechnung erzeugender / erreichbarer Symbole 00:04:00
• Erzeugung der Chomsky Normalform 00:09:20
• Tests für Eigenschaften kontextfreier Sprachen 00:17:10

Allgemeine und kontextsensitive Sprachen

Allgemeine und kontextsensitive Sprachen
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Date:26.01.2007
Lang.: de
Dur.:02:05:23

Allgemeine und kontextsensitive Sprachen

Prof. Dr. Christoph Kreitz

Allgemeine und kontextsensitive Sprachen

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• Unentscheidbare Probleme für Typ-2 Sprachen 00:13:02
• Das Pumping Lemma für kontextfreie Sprachen 00:07:34
• Beweis des Pumping Lemmas 00:06:57
• Anwendung des Pumping Lemmas 00:06:34
• Rückblick: Eigenschaften kontextfreier Sprachen 00:03:34
• Einheit 4: Allgemeine und kontextsensitive Sprache 00:02:58
• Turingmaschinen 00:12:19
• Abarbeitung von Turing-Programmen 00:38:37
Ausdruckskraft von Turingmaschinen
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Date:02.02.2007
Lang.: de
Dur.:00:00:00

Ausdruckskraft von Turingmaschinen

Prof. Dr. Christoph Kreitz

Ausdruckskraft von Turingmaschinen

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• Allgemeine und kontextsensitive Sprache 00:14:12
• Programmiertechnik: Mehrere Spuren 00:03:54
• Programmiertechnik: Mehrere Bänder 00:11:03
• Beschränkte Turingmaschinenmodelle 00:15:52
• Modelle für Typ-0 und Typ-1 Sprachen 00:01:23
• Maschinenmodelle vs. Grammatiken 00:24:10
• Korrektheit der Konstruktion 00:20:35
Linear beschränkte Automaten
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Date:09.02.2007
Lang.: de
Dur.:01:22:29

Linear beschränkte Automaten

Prof. Dr. Christoph Kreitz

Linear beschränkte Automaten

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• Linear Beschränkte Automaten 00:12:48
• Eigenschaften von Typ-0/Typ-1 Sprachen 00:05:51
• Abschlusseigenschaften 00:29:52
• Grenzen der Sprachklassen 00:06:11
• Zusammenfassung: Typ-0/Typ-1 Sprachen 00:01:43
• Rückblick Theoretische Informatik I 00:27:15
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