Studien- und Prüfungsordnung für den Bachelorstudiengang Informatik des Fachbereichs Mathematik und Informatik der Freien Universität Berlin

Modul: Softwaretechnik
Hochschule/Fachbereich/Institut: Freie Universität Berlin / Mathematik und Informatik / Informatik
Modulverantwortlicher: Dozentin oder Dozent des Moduls
Zugangsvoraussetzungen: keine
Qualifikationsziele: Die Studentinnen und Studenten verstehen die wesentlichen Fragestellungen für die Entwicklung großer Systeme; verstehen die wesentlich unterschiedlichen Randbedingungen, unter denen diese Entwicklung erfolgen kann; verstehen die wichtigsten Ansätze, mit denen diese Fragestellungen gelöst werden, und können ihre Eigenschaften analysieren; können beurteilen, unter welchen Umständen welche Ansätze Erfolg versprechend sind; können die wichtigsten dieser Ansätze selbst durchführen; beherrschen die Methoden des Projektmanagements und verstehen Gender- und Diversityaspekte im Projektmanagement.
Inhalte: In der Vorlesung werden Prinzipien, Methoden und Techniken für die Entwicklung großer Programmsysteme einschließlich einer Anleitung zum Projektmanagement vermittelt. Wichtige Einzelfertigkeiten werden in der begleitenden Übung konkret erprobt. Die Teilnehmenden lernen Antworten u.a. auf folgende Fragen: - Wie findet man heraus, welche Eigenschaften eine Software haben soll? (Anforderungsermittlung) - Wie beschreibt man dann diese Eigenschaften? (Anforderungsbeschreibung) - Was macht gute Software aus? (Qualitätsmerkmale) - Wie strukturiert man die Software so, dass sie sich leicht bauen und flexibel verändern lässt? (Architektur, Entwurf) - Wie deckt man Mängel in Software auf? (Analytische Qualitätssicherung) - Wie beugt man Mängeln vor? (Konstruktive Qualitätssicherung) - Wie organisiert man die Arbeit einer Softwareabteilung oder eines Softwareprojekts, um regelmäßig kostengünstige und hochwertige Resultate zu erzielen? (Projektmanagement, Prozessmanagement, Organisation) Den Studentinnen und Studenten wird empfohlen, das Modul „Softwaretechnik“ und das Softwareprojekt/Berufspraktikum in demselben Semester zu absolvieren.
Lehr- und Lernformen	Präsenzstudium (Semesterwochen-stunden = SWS)	Formen aktiver Teilnahme	Arbeitsaufwand (Stunden)
Vorlesung	4	Beteiligung an den Diskussionen in der Übung, Präsentation eigener Rechercheergebnisse	Präsenzzeit V Vor- und Nachbereitung V Präsenzzeit Ü Vor und Nachbereitung Ü Prüfungsvorbereitung und Prüfung			60 600 30 120 30
Übung	2
Modulprüfung		mündliche Prüfung (ca. 20 Minuten) oder Klausur (90 Minuten)
Veranstaltungssprache		Deutsch
Pflicht zur regelmäßigen Teilnahme		Vorlesung wird empfohlen, Übung ja
Arbeitsaufwand insgesamt		270 Stunden			10 LP
Dauer des Moduls		ein Semester
Häufigkeit des Angebots		jedes Sommersemester
Verwendbarkeit		Bachelorstudiengang Informatik, Bachelorstudiengang Informatik für das Lehramt

Themengebiet Theoretische Informatik

Modul: Grundlagen der Theoretischen Informatik
Hochschule/Fachbereich/Institut: Freie Universität Berlin / Mathematik und Informatik / Informatik
Modulverantwortlicher: Dozentin oder Dozent des Moduls
Zugangsvoraussetzungen: keine
Qualifikationsziele: Die Studentinnen und Studenten verstehen bei erfolgreichem Abschluss des Moduls die Grundlagen der Beschreibung und syntaktischen Analyse von Programmiersprachen. Sie können formale Sprachen innerhalb der Chomsky-Hierarchie einordnen. Sie beherrschen die gängigen Verfahren um formale Sprachen von einer Beschreibungsform in eine andere zu überführen, sowie Beschreibungen in Normalformen oder minimale Formen zu übersetzen. Aus einer Beschreibung können sie die gemeinte Sprache ableiten. Sie verstehen, dass unterschiedliche Beschreibungsformen von Berechnungsmodellen gleichartig sind und verstehen die Verfahren, um eine Form in die andere zu überführen. Sie verstehen die prinzipiellen Möglichkeiten und Grenzen der Berechenbarkeit. Insbesondere verstehen sie das Halteproblem und seine Unlösbarkeit.
Inhalte: Theoretische Rechenmodelle: Automaten, Turing-Maschinen. Formale Sprachen, Sprachakzeptoren, reguläre Ausdrücke, Grammatiken, Chomsky-Hierarchie, Berechenbarkeit, Komplexität
Lehr- und Lernformen	Präsenzstudium (Semesterwochen-stunden = SWS)	Formen aktiver Teilnahme	Arbeitsaufwand (Stunden)
Vorlesung	3	Schriftliche Bearbeitung der Übungsblätter mündliche Präsentation der Lösungen von Übungsaufgaben in den Übungen	Präsenzzeit V Vor- und Nachbereitung V Präsenzzeit Ü Vor und Nachbereitung Ü Prüfungsvorbereitung und Prüfung			45 30 30 75 30
Übung	2
Modulprüfung		Klausur (90 Minuten)
Veranstaltungssprache		Deutsch
Pflicht zur regelmäßigen Teilnahme		Vorlesung wird empfohlen, Übung ja
Arbeitsaufwand insgesamt		210 Stunden			7 LP
Dauer des Moduls		ein Semester
Häufigkeit des Angebots		jedes Sommersemester
Verwendbarkeit		Bachelorstudiengang Informatik, Bachelorstudiengang Informatik für das Lehramt, Bachelorstudiengang Bioinformatik

Themengebiet Mathematik für Informatikerinnen und Informatiker

Modul: Logik und Diskrete Mathematik
Hochschule/Fachbereich/Institut: Freie Universität Berlin / Mathematik und Informatik / Informatik
Modulverantwortlicher: Dozentin oder Dozent des Moduls
Zugangsvoraussetzungen: keine
Qualifikationsziele: Die Studentinnen und Studenten kennen am Ende des Moduls grundlegende Konzepte der Logik, Mengenlehre und Kombinatorik. Sie können diese zur mathematischen Modellierung von Anwendungen in der Informatik anwenden. Sie sind in der Lage, mathematische Beweise nachzuvollziehen und im Kontext mit informatischen Problemstellungen einfache Beweise selbst zu entwickeln. Sie können abstrakt denken und einfache Sachverhalte in einer Logik formalisieren. Sie beherrschen grundlegende Konzepte der Diskreten Mathematik und können kombinatorische Techniken in der Praxis (z. B. bei Entwurf und Analyse von Algorithmen) anwenden.
Inhalte: Aussagenlogik und mathematische Beweistechniken - Boolesche Formeln und Boolesche Funktionen, DNF und KNF, Erfüllbarkeit, Resolutionskalkül - Mengenlehre: Mengen, Relationen, Äquivalenz- und Ordnungsrelationen, Funktionen - Natürliche Zahlen und vollständige Induktion, Abzählbarkeit - Prädikatenlogik und mathematische Strukturen - Kombinatorik: Abzählprinzipien, Binomialkoeffizienten und Stirling-Zahlen, Rekursion, Schubfachprinzip, diskrete Wahrscheinlichkeitsverteilungen - Graphentheorie: Graphen und ihre Darstellungen, Wege und Kreise in Graphen, Bäume
Lehr- und Lernformen	Präsenzstudium (Semesterwochen-stunden = SWS)	Formen aktiver Teilnahme	Arbeitsaufwand (Stunden)
Vorlesung	4	Schriftliche Bearbeitung der Übungsblätter mündliche Präsentation der Lösungen von Übungsaufgaben in den Übungen	Präsenzzeit V Vor- und Nachbereitung V Präsenzzeit Ü Vor und Nachbereitung Ü Prüfungsvorbereitung und Prüfung			60 45 30 105 30
Übung	2
Modulprüfung		Klausur (120 Minuten) (nicht differenziert bewertet)
Veranstaltungssprache		Deutsch
Pflicht zur regelmäßigen Teilnahme		Vorlesung wird empfohlen, Übung ja
Arbeitsaufwand insgesamt		270 Stunden			9 LP
Dauer des Moduls		ein Semester
Häufigkeit des Angebots		jedes Wintersemester
Verwendbarkeit		Bachelorstudiengang Informatik, Bachelorstudiengang Informatik für das Lehramt

Modul: Lineare Algebra
Hochschule/Fachbereich/Institut: Freie Universität Berlin / Mathematik und Informatik / Informatik
Modulverantwortlicher: Dozentin oder Dozent des Moduls
Zugangsvoraussetzungen: keine
Qualifikationsziele: Die Studentinnen und Studenten kennen am Ende des Moduls die grundlegenden Begriffe und Methoden der Linearen Algebra. Sie sind in der Lage, Anwendungsfelder (z. B. aus Computergraphik, Robotik oder statistischer Datenanlyse) zu bestimmen, die man mit Methoden der Linearen Algebra bearbeiten kann. Sie können solche Probleme mathematisch modellieren, geeignete Lösungsverfahren auswählen und anwenden. Sie können Phänomene der Codierungstheorie mit Hilfsmitteln der Linearen Algebra (über endlichen Körpern) erklären, entsprechende Problemstellungen klassifizieren und Lösungsansätze entwickeln.
Inhalte: Lineare Algebra: Gruppe, Ringe, Körper; Polynomringe; Vektorraum, Basis und Dimension; lineare Abbildung, Matrix und Rang; Gauss-Elimination und lineare Gleichungssysteme; Determinanten, Eigenwerte und Eigenvektoren; Euklidische Vektorräume und Orthonormalisierung; Hauptachsentransformation Anwendungen der linearen Algebra in der affinen Geometrie, Statististische Datenanalyse und Codierungstheorie (lineare Codes).
Lehr- und Lernformen	Präsenzstudium (Semesterwochen-stunden = SWS)	Formen aktiver Teilnahme	Arbeitsaufwand (Stunden)
Vorlesung	4	Schriftliche Bearbeitung der Übungsblätter mündliche Präsentation der Lösungen von Übungsaufgaben in den Übungen	Präsenzzeit V Vor- und Nachbereitung V Präsenzzeit Ü Vor und Nachbereitung Ü Schriftliche Übungsaufgaben Prüfungsvorbereitung und Prüfung			60 60 30 45 45 60
Übung	2
Modulprüfung		Klausur (120 Minuten)
Veranstaltungssprache		Deutsch
Pflicht zur regelmäßigen Teilnahme		Vorlesung wird empfohlen, Übung ja
Arbeitsaufwand insgesamt		300 Stunden			10 LP
Dauer des Moduls		ein Semester
Häufigkeit des Angebots		jedes Wintersemester
Verwendbarkeit		Bachelorstudiengang Informatik

Modul: Analysis
Hochschule/Fachbereich/Institut: Freie Universität Berlin / Mathematik und Informatik / Informatik
Modulverantwortlicher: Dozentin oder Dozent des Moduls
Zugangsvoraussetzungen: keine
Qualifikationsziele: Die Studentinnen und Studenten kennen am Ende des Moduls die Zahlbereiche von den natürlichen bis zu den komplexen Zahlen und Probleme ihrer Repräsentation in Rechnern. Sie können Situationen klassifizieren, in denen man Anwendungsprobleme (z. B. bei der Bewegungsplanung für Roboter oder bei Optimierungsaufgaben) mit dem Apparat der Analysis bearbeiten kann. Sie sind in der Lage, solche Aufgabenstellungen zu modellieren, geeignete Lösungsmethoden auszuwählen und anzuwenden. Sie können beschreiben, welche praktischen Probleme bei der Implementierung von Verfahren aus der Differential- und Integralrechnung auftreten und einige numerische Standardmethoden anwenden. Sie sind in der Lage, Phänomene aus der Praxis mit Mitteln der Stochastik zu erklären und zu analysieren.
Inhalte: Aufbau der Zahlenbereiche von den natürlichen bis zu den reellen Zahlen, Polynominterpolation; Exponential- und Logarithmusfunktion, trigonometrische Funktionen; komplexe Exponentialfunktion und komplexe Wurzeln; Konvergenz von Folgen und Reihen, Konvergenz und Stetigkeit von Funktionen; Differentialrechnung: Ableitung einer Funktion, ihre Interpretation und Anwendungen; partielle Ableitungen; Integralrechnung: Bestimmtes und unbestimmtes Integral, Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung, Anwendungen; Potenzreihen; Grundbegriffe der Stochastik: Diskrete und stetige Wahrscheinlichkeitsräume, Unabhängigkeit von Ereignissen; Zufallsvariable und Standardverteilungen; Erwartungswert und Varianz.
Lehr- und Lernformen	Präsenzstudium (Semesterwochen-stunden = SWS)	Formen aktiver Teilnahme	Arbeitsaufwand (Stunden)
Vorlesung	4	Schriftliche Bearbeitung der Übungsblätter mündliche Präsentation der Lösungen von Übungsaufgaben in den Übungen	Präsenzzeit V Vor- und Nachbereitung V Präsenzzeit Ü Vor- und Nachbereitung Ü Schriftliche Übungsaufgaben Prüfungsvorbereitung und Prüfung			60 60 30 45 45 60
Übung	2
Modulprüfung		Klausur (120 Minuten)
Veranstaltungssprache		Deutsch
Pflicht zur regelmäßigen Teilnahme		Vorlesung wird empfohlen, Übung ja
Arbeitsaufwand insgesamt		300 Stunden			10 LP
Dauer des Moduls		ein Semester
Häufigkeit des Angebots		Jedes Sommersemester
Verwendbarkeit		Bachelorstudiengang Informatik