Logik in der Informatik Prof. Dr. Nicole Schweikardt

Aktuelles

• In folgender PDF-Datei finden Sie die endgültigen Ergebnisse der Klausur vom 13.04.2016.

• In folgender PDF-Datei finden Sie die endgültigen Ergebnisse der Klausur vom 01.03.2016.

• Zur Unterstützung Ihrer Klausurvorbereitungen fand am Dienstag, den 23.02.16, von 10:00 bis 12:00 in Raum 1'305 (Schrödinger-Zentrum) ein "Help-Desk" statt.
• Hier finden Sie eine Zusammenstellung von Hinweisen zur Klausur.
• Die Eröffnungsvorlesung fand am Dienstag, den 13.10.2015 statt.
• Die Übungsgruppen trafen sich erstmalig in der zweiten Vorlesungswoche, also in der Woche vom 19.-23.10.2015.
• Die Prolog-Übung fand erstmalig in der zweiten Vorlesungswoche, also in der Woche vom 19.-23.10.2015 statt.
• Die aktuellen Folien und Teile des Skripts, Literaturhinweise, sowie Informationen dazu, welche Themen in welcher Vorlesungsstunde behandelt wurden, finden Sie im Logbuch.

Einführung

Logik spielt eine grundlegende Rolle in vielen Bereichen der Informatik, etwa dem Schaltkreisentwurf, dem Software-Engineering, der künstlichen Intelligenz, der Datenbanken und der theoretischen Informatik. Die Logik in der Informatik baut auf der mathematischen Logik auf, die sich etwa seit Ende des 19. Jahrhunderts herausgebildet hat. In den letzten 30 Jahren hat sich die Logik in der Informatik aber in eine eigenständige, von den Anwendungen bestimmte Richtung entwickelt.

Die Vorlesung ist eine Einführung in die Logik und ihre Anwendungen in der Informatik. Darüber hinaus wird die logikbasierte Programmiersprache Prolog eingeführt.

Inhalt

• Kapitel 1: Einleitung
• Kapitel 2: Aussagenlogik
• Kapitel 3: Logik erster Stufe
• Kapitel 4: Grundlagen des automatischen Schließens
• Kapitel 5: Logik-Programmierung

• Vorlesungsskript - komplett - (Version vom 9. Februar 2016)
• Folien - komplett - (Version vom 9. Februar 2016)

Neben den Folien wird auch die Tafel verwendet, insbesondere um Beispiele und Beweise zu entwickeln.

Beachten Sie: In den Vorlesungs- und Übungsstunden werden viele wichtige Dinge (insbesondere Beweise, aber auch einiges andere) an der Tafel erklärt. Diese Dinge sind für die Veranstaltung wesentlich und daher auch dann prüfungsrelevant, wenn sie nicht in den auf den Webseiten erhältlichen Materialien enthalten sind.
Zur Vorbereitung auf eine Prüfung wird dringend empfohlen, das gesamte in den Vorlesungs- und Übungsstunden (mit Folie oder an der Tafel) vermittelte Material durchzuarbeiten.
Es ist daher wichtig, dass Sie sich während der Vorlesungs- und Übungsstunden Notizen machen.

Logbuch

Hier finden Sie (nach den Vorlesungen) Informationen zum Inhalt der einzelnen Vorlesungsstunden, die in der Vorlesung verwendeten Folien, Teile des Skripts und gelegentlich auch Korrekturen und sonstige ergänzende Bemerkungen.

Informationen zum Vorlesungsbetrieb

Zeiten und Räume

Dienstags 15:15-17:00 in Raum 3.001 (J.v.N. Haus, Rudower Chaussee 25) und
Donnerstags 13:15-15:00 in Raum 3.001 (J.v.N. Haus, Rudower Chaussee 25)

 

Dozentin

Prof. Dr. Nicole Schweikardt

Informationen zum Übungsbetrieb

Ergänzend zu den Vorlesungen finden 2-stündige Übungen in kleinen Gruppen statt, in denen Fragen zur Vorlesung diskutiert und die Übungsaufgaben besprochen werden.

Die in der 1. Übungsstunde verwendeten Folien zu induktiven Beweisen und rekursiven Definitionen finden Sie hier.
Die in der 2. Übungsstunde verwendeten Folien zu Beweistechniken und zur aussagenlogischen Modellierung finden Sie hier.

Übungsgruppenleiter/innen

Joachim Bremer

André Frochaux

Lucas Heimberg

PD Dr. Louchka Popova-Zeugmann

 

Tutoren/innen

Christoph Burschka

Jens Keppeler

 

Zeiten und Räume der Übungsgruppen

Gruppe 1:   Dienstags 13-15, Schrödinger-Zentrum, Raum 0'310 bei PD Dr. Louchka Popova-Zeugmann

Gruppe 2:   Dienstags 13-15, Schrödinger-Zentrum, Raum 0'313 bei Lucas Heimberg

Gruppe 3:   Donnerstags 09-11, Schrödinger-Zentrum, Raum 1'307 bei Joachim Bremer

Gruppe 4:   Donnerstags 15-17, Schrödinger-Zentrum, Raum 0'313 bei Joachim Bremer

Gruppe 5:   Freitags 11-13 Schrödinger-Zentrum, Raum 1'305 bei Joachim Bremer

Gruppe 6:   Freitags 11-13 Schrödinger-Zentrum, Raum 1'306 bei André Frochaux

Melden Sie sich bitte bis zum 14.10.2015 mittels GOYA für eine Übungsgruppe an.

Informationen zur Prolog-Übung

Ergänzend zu den Vorlesungen und Übungen finden jede Woche 2-stündige Prolog-Übungen statt, in denen Sie darin unterstützt werden, sich in die Programmiersprache Prolog einzuarbeiten. In den Prolog-Übungen werden zusätzliche Programmierbeispiele behandelt und Anleitungen zur Lösung der Prolog-bezogenen Übungsaufgaben gegeben. Die Teilnahme an den Prolog-Übungen ist freiwillig und bedarf keiner Anmeldung.

Den Quellcode der in den Prolog-Übungen verwendeten Beispiele finden Sie (zu gegebener Zeit) hier.

Zeiten und Räume

Dienstags 09:15-11:00 in Raum 3.213 (J.v.N. Haus, Rudower Chaussee 25)

Mittwochs 15:15-17:00 in Raum 3.213 (J.v.N. Haus, Rudower Chaussee 25)

 

Dozent

Dipl.-Inf. Lucas Heimberg

Übungsaufgaben

Ab der zweiten Vorlesungswoche wird wöchentlich ein Übungsblatt ausgegeben. Jedes Übungsblatt enthält drei theoretische und eine praktische Aufgabe. Auf jedem Übungsblatt können bis zu 100 Punkte erreicht werden.

Das aktuelle Übungsblatt ist jeweils spätestens dienstags nach der Vorlesung an dieser Stelle zu finden und wird außerdem dienstags in gedruckter Form am Ende der Vorlesung ausgeteilt.

• Blatt 1 (ausgeteilt am 20.10., Abgabe bis zum 29.10., 13:15)
• Blatt 2 (ausgeteilt am 27.10., Abgabe bis zum 05.11., 13:15)
  Eine Beispiellösung für die Aufgaben 1 (a), (c) und (d) von Blatt 2 finden Sie hier.
• Blatt 3 (ausgeteilt am 03.11., Abgabe bis zum 12.11., 13:15)
• Blatt 4 (ausgeteilt am 10.11., Abgabe bis zum 19.11., 13:15)
• Blatt 5 (ausgeteilt am 17.11., Abgabe bis zum 26.11., 13:15)
• Blatt 6 (ausgeteilt am 24.11., Abgabe bis zum 03.12., 13:15)
• Blatt 7 (ausgeteilt am 01.12., Abgabe bis zum 10.12., 13:15)
• Blatt 8 (ausgeteilt am 08.12., Abgabe bis zum 17.12., 13:15)
• Blatt 9 (ausgeteilt am 15.12., Abgabe bis zum 07.01., 13:15)
  Ein Hinweis zu Blatt 9, Aufgabe 4 (b): Bitte beachten Sie, dass Prolog eine Zeichenkette als eine Liste ihrer ASCII-Codes repräsentiert und auch so ausgibt. Es ist nicht Aufgabe des von Ihnen zu implementierenden Prädikats, dies zu verhindern. D.h., es ist in Ordnung, wenn Ihr Prädikat eine Liste von Listen von ASCII-Codes als Antwort ausgibt. Alternativ können Sie die Namen von Studierenden auch als Prolog-Atome anstelle von Zeichenketten repräsentieren.
• Blatt 10 (ausgeteilt am 05.01., Abgabe bis zum 14.01., 13:15)
• Blatt 11 (ausgeteilt am 12.01., Abgabe bis zum 21.01., 13:15)
• Blatt 12 (ausgeteilt am 19.01., Abgabe bis zum 28.01., 13:15)
• Blatt 13 (ausgeteilt am 28.01., Abgabe bis zum 04.02., 13:15)
• Blatt 14 (ausgeteilt am 09.01., keine Abgabe)

Die Abgabe der bearbeiteten Aufgaben erfolgt jeweils in der darauf folgenden Woche donnerstags, bis spätestens 13:15 Uhr vor Beginn der Vorlesung (oder alternativ im Briefkasten zwischen Raum 3.402 und 3.401 im 4. Stock von Haus 3 des Johann von Neumann-Hauses) in Papierform.
Die Lösungen von praktischen Aufgaben müssen i.d.R. über GOYA abgegeben werden — Details sind dem jeweiligen Übungsblatt zu entnehmen.
Eine verspätete Abgabe ist nicht möglich.

Bitte beachten Sie: Das Goya System sichert täglich zwischen 2.oo Uhr und 4.oo Uhr morgens seine Daten. D.h. in dieser Zeit sind elektronische Abgaben nicht möglich.

Für die Abgabe Ihrer Lösungen finden Sie sich bitte in Kleingruppen von mindestens 2 und maximal 3 Personen zusammen, in denen Sie die Lösungen zusammen erarbeiten und dann gemeinsam abgeben. Sie müssen dafür nicht in ein und derselben Übungsgruppe sein. Notieren Sie bitte ganz oben auf Ihrer Abgabe die Daten aller Personen Ihrer Kleingruppe und die Übungsgruppe, in der Sie die korrigierte Lösung wieder abholen möchten.
So könnte der Kopf Ihrer Abgabe aussehen:

Jede Person, die auf dem Kopf einer Abgabe steht, sollte den gesamten Inhalt der Abgabe kennen und in der Lage sein, diesen auf Nachfrage in der Übungsstunde vorzurechnen!

Achtung:

• Auf dem abgegebenen Übungsblatt müssen Namen, Matrikelnummern und Nummer der Übungsgruppe aller Teilnehmer Ihrer Gruppe vermerkt sein. Fehlt eine dieser Angaben, müssen Sie mit Punktabzug rechnen (siehe unten).
• Mehrseitige Abgaben müssen per Tacker zusammengeheftet werden. Büroklammern oder kreative Faltungen o.ä. sind nicht ausreichend.
• Abgaben, die direkt vor der Vorlesung abgegeben werden, sind in die entsprechende Box derjenigen Übungsgruppe zu werfen, in der die Rückgabe der korrigierten Lösung erfolgen soll.

Die von Ihnen abgegebenen Lösungen werden von unseren Tutoren korrigiert und in den Übungsstunden der darauffolgenden Woche zurückgegeben. Die Theorie-Aufgaben werden in den Übungsstunden besprochen; die Prolog-basierten Aufgaben werden in den Prolog-Übungen besprochen.

Wichtig:
Für den Erwerb eines Übungs- oder Teilnahmescheins müssen insgesamt 40% der erreichbaren Übungspunkte erzielt werden und es muss mindestens einmal erfolgreich in der Übungsstunde vorgerechnet werden.
Der Erwerb eines Übungsscheins ist die Voraussetzung für die Teilnahme an der Modulabschlussprüfung (d.h. an der Klausur).

Modulabschlussprüfung

Die Klausur dauert 2 Stunden und findet am Dienstag, den 01.03.2016 von 10:00 Uhr bis 12:00 Uhr im Schrödinger-Zentrum in den Räumen 0'115 und 0'110 statt. Einlass ist ab 9:40 Uhr.

Eine Wiederholungsprüfung (ebenfalls als 2-stündige Klausur) findet am Mittwoch, den 13.04.2016 von 10:00 Uhr bis 12:00 Uhr im Schrödinger-Zentrum in Raum 0'115 statt. Einlass ist ab 9:40 Uhr.

Eine Zusammenstellung von Hinweisen zur Klausur finden Sie hier.

Literatur

Haupthema der Vorlesung ist die Logik. Folgende Bücher seien dazu zur Vertiefung des Vorlesungstoffes empfohlen:

[B]	S. Burris, Logic for Mathematics and Computer Science. Prentice Hall, 1998.
[KK]	M. Kreuzer, S. Kühling. Logik für Informatiker. Pearson, 2006.
[S]	U. Schöning, Logik für Informatiker. 5. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, 2000.

Als Ergänzung seien auch noch folgende Bücher genannt:

[EFT]	Heinz-Dieter Ebbinghaus, Jörg Flum, Wolfgang Thomas, Einführung in die Mathematische Logik. 5. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, 2007.
[L]	Leonid Libkin, Elements of Finite Model Theory. Springer, 2004. Die für die Vorlesung relevanten Teile des Buchs sind hier unter dem mit "Download table of contents and a sample chapter" beschrifteten Link erhältlich.
[FG]	Jörg Flum, Martin Grohe, Parameterized Complexity Theory. Springer, 2005.
[C]	P. J. Cameron, Sets, Logic and Categories. Springer Verlag, 1998.
[vD]	D. van Dalen, Logic and Structure. 4th Edition, Springer Verlag, 2004.
[HR]	M. Huth and M. Ryan, Logic in Computer Science – Modelling and Reasoning About Systems . 2nd Edition, Cambridge University Press, 2004.

Im praktischen Teil der Veranstaltung beschäftigen wir uns mit der Programmiersprache Prolog. Hier basiert die Vorlesung auf den folgenden beiden Büchern:

[BBS]	Patrick Blackburn, Johan Bos, Kristina Striegnitz, Learn PROLOG Now!. Kings College Publications, 2006. Online version.
[SS]	Ehud Shapiro, Leon Sterling, The Art of PROLOG: Advanced Programming Techniques. 2nd Edition, MIT Press, 1994.

Auch hier ergänzend noch einige weitere Bücher:

[DEC]	Pierre Deransart, AbdelAli Ed-Dbali, Laurent Cervoni, Prolog: The Standard: Reference Manual. Springer Verlag, 1996.
[CM]	William F. Clocksin, Christopher S. Mellish, Programming in Prolog: Using the ISO Standard. 5th Edition, Springer Verlag, 2010.
[Clo]	William F. Clocksin, Clause and Effect: Prolog Programming for the Working Programmer. Springer Verlag, 1997.

Programmierresourcen

Wir verwenden in der Vorlesung SWI-Prolog. Ein Kurzanleitung für den Einstieg in SWI-Prolog finden Sie hier.