Ideen und Konzepte der Informatik

Veranstaltungen für Studierende anderer Fakultäten, 2+2

Ziele und Inhalte

Wir verfolgen drei Ziele:

  • Die Hörer sollen mit den Grundbegriffen der Informatik vertraut werden. Was ist ein Algorithmus? Was ist ein Computer? Sind alle Computer gleich?
  • Sie sollen die Grundlagen wichtiger Informatiksysteme verstehen. Welche wissenschaftlichen Erkenntnisse haben die informatische Revolution möglich gemacht? Wo sind die Grenzen dieser Systeme?
  • Sie sollen genügend Informatikwissen erwerben, damit sie die gesellschaftlichen Konsequenzen von Informatiksystemen fundiert diskutieren können.

Wir behandeln folgende Themen: Algorithmen und Programme, Programmiersprachen, Aufbau von Rechenanlagen, Sortieren, Suchen, Suchmaschinen, Kryptographie und Electronic Banking, Schnellste Wege und Navis, Verteiltes Entscheiden und algorithmische Spieltheorie, Optimierung, Internet, Email und WWW, maschinelles Lernen, Finden versus Verifizieren, Blockchains, Algorithmisches Entscheiden, Sicherheit und Privatsphäre.

Außerdem gehen wir darauf ein, wie die Erkenntnisse der Informatik das wissenschaftliche Weltbild verändert haben. Was ist Intelligenz? Werden soziale Netze eine Experimentierumgebung für die Sozialwissenschaften? Was folgt aus der Möglichkeit, sehr große Datenmengen zu analysieren? Außerdem werfen informatische Systeme neue ethische Fragen auf, etwa in Bereichen der Privatsphäre oder beim autonomen Fahren.

Zeitplan und Unterlagen (kann sich noch ändern)

DatumThema und FolienMaterialienÜbungenLösungVideos

02.11.2020

Einführung, Sicherheit und Privatheit

Traits and ...

Übung 1

 

Einführung-Teil1, Einführung-Teil2,Sicherheit-Privatheit
09.11.2020Rechner Übung 2 Rechner,ModerneRechner, Universalitaet und Turing, Innenleben
16.11.2020Algorithmen und Programme Übung 3 

AlgorithmenProgramme1, AlgorithmenProgramme2, AlgorithmenProgramme3

23.11.2020

Suchen und Sortieren Übung 4 Einfuehrung, Suchen, Mischen, Quicksort

30.11.2020

Websuche Übung 5 Einfuehrung, WebCrawl,Vorkommenslisten, PageRank, Von-Information-zu-Wissen.
07.12.2020Schnellste Wege Übung 6 Einfuehrung, Erster Algorithmus, Dijkstra, Navigationssysteme
14.12.2020OptimierungDantzig, StiglerÜbung 7 Einfuehrung, Ernaehrungsplan, Algorithmen
04.01.2021Algorithmische Spieltheorie, Auktionen und verteiltes Entscheiden Übung 8 Einfuehung, Vickrey Auktionen, Anzeigen im Internet,Verteiltes Entscheiden
11.01.2021P = NP? Übung 9 Einfuehrung und Halteproblem, P und NP , SAT und Satz von Cook-Levin , Satz von Karp

18.01.2021

Kryptographie

 

Übung 10

 Symmetrische Krypto, Asymmetrische Krypto,Electronic Banking
25.01.2021Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen, Teil IStudie zur AlgorithmenregulierungÜbung 11 Einfuehrung und Beispiele, Bayesscher Filter und Spamerkennung, Zifferenerkunnung und Klassifizierung
01.02.2021

Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen, Teil II

Ethische Fragen

 Uebung12 

NeuronaleNetze1, NeuronaleNetze2, NeuronaleNetze3, EthischeFragen

 Internet Uebung13 

Geschichte, Datenuebertragung, Hoehere Schichten

 Bitcoins und BlockchainsBlockchain DEMOÜbung 14 

 

Online Algorithmen Übung 15 
      
??.02.2021Klausur    

Allgemeine Informationen

Dozenten:

Kurt Mehlhorn und Corinna Coupette

Zeit und Raum:

Die erste Vorlesung findet am 02.11 statt und beginnt um 16:15. Wir sind im Gebäude E1 4 (MPI Gebäude) Raum 024.

Die weiteren Vorlesungen werden in Form von Videos angeboten. Die Videos stehen auf der Webseite der Vorlesung zur Verfügung.

Wir treffen uns jeden Montag (erstes Treffen am 09.11) von 16:00 -- 17:30, Gebäude E1 4 (MPI Gebäude) Raum 024, um das Übungsblatt und Fragen zu den Videos zu besprechen.

Klausur:

noch festzulegen

Es sind KEINE Hilfsmittel erlaubt.

Klausureinsicht:

 

Nachklausur:

 

Nachklausureinsicht:

 

Übungen:

Montag 16:00 -- 17:30, E1 4, Raum 024, Beginn 09.11.2020

Wir besprechen das Übungsblatt und beantworten Fragen zur Vorlesung.

Es gibt ein Übungsblatt pro Woche. Die Blätter sind zu Beginn der Veranstaltung abzugeben. Der jeweilige Abgabetermin ist auch auf dem Übungsblatt vermerkt. Gruppenabgaben sind nicht zulässig. Weitere Informationen zum Übungsbetrieb werden über die Mailingliste bekannt gegeben.

Die Lösungen der Studenten werden korrigiert und in der Übungsgruppe zurückgegeben.

Zielgruppe:Die Veranstaltung ist für Hörer aller Fakultäten sowie Universitätsfremde offen und erfordert keinerlei Vorkenntnisse. Insbesondere sind keine Programmierkenntnisse nötig. Die Vorlesung wird auf Deutsch abgehalten.
Anmeldung:

Eine Anmeldung zur Vorlesung ist nur nötig, wenn ein Leistungsnachweis erworben werden soll.

Neben einer Anmeldung in den entsprechenden Systemen für Ihren Studiengang (sofern erforderlich) bitten wir auch um eine Registrierung auf der Mailingliste.

Credit Points:

5 ECTS

 

Klausur/Credit Points:

Es kann ein Schein über 5LP erworben werden, wenn

  1. die Übungen erfolgreich bearbeitet werden (mindestens 50% der möglichen Übungspunkte), und
  2. die Klausur erfolgreich bestanden wird.
  3. Die Gesamtnote ist die Klausurnote.
  4. Zu Beginn des Sommersemesters wird eine Nachklausur angeboten.
  5. Studenten der Informatik können keinen Schein für diese Vorlesung erwerben.

Achtung: Aus vergangenen Iterationen dieser VO wissen wir, dass sich Studenten mancher Studienrichtungen explizit bei Ihren jeweiligen Prüfungsreferaten zur Klausur anmelden müssen, um die Klausur mitschreiben zu können. Es obliegt daher den Studierenden sich rechtzeitig und korrekt anzumelden.

Literatur/Links

  • J. Gallenbacher: Abenteuer Informatik, auch als E-Book.
  • B. Vöcking, H. Alt, M. Dietzfelbinger, R. Reischuk, C. Scheideler, H. Vollmer, D. Wagner: Taschenbuch der Algorithmen (ISBN:9783540763932)
  • Minsky: The Society of Mind
  • Hofstadter: Gödel, Escher, Bach
  • Algorithmus der Woche

Die Bücher finden sich auch im Semesterapparat der Informatikbibliothek.