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Modellierungssprachen und Formalismen (Wintersemester 2021/2022)

Dozent: Prof. Dr. Holger Giese (Systemanalyse und Modellierung) , Christian Zöllner (Systemanalyse und Modellierung) , Dr. Maria Maximova (Systemanalyse und Modellierung) , Matthias Barkowsky (Systemanalyse und Modellierung) , Dr. Sven Schneider (Systemanalyse und Modellierung)

Allgemeine Information

  • Semesterwochenstunden: 4
  • ECTS: 6
  • Benotet: Ja
  • Einschreibefrist: 01.10.2021 -22.10.2021
  • Lehrform: Vorlesung / Übung
  • Belegungsart: Pflichtmodul
  • Lehrsprache: Deutsch

Studiengänge & Module

IT-Systems Engineering BA
  • Modellierungssprachen und Formalismen

Beschreibung

Die Modellierung gehört zu den Kernaufgaben der Informatik. Sie stellt eine wesentliche Arbeitsmethode dar, die in allen Gebieten des Faches breite Anwendung findet. Probleme, seien sie das Verstehen oder Gestalten von Systemen, Lösen von Aufgaben oder Strukturieren von Informationen, werden häufig als Ganzes oder in Teilaspekten modelliert. Bei einer solchen Modellierung eines Problems zeigt es sich, ob und wie dieses Problem verstanden wurde. Somit führt die Modellierung häufig zu einem besseren Verständnis desselben, was wiederum die Voraussetzung für eine adäquate Lösung des Problems ist.

Die Modellierung ist somit ein essentieller Schritt zum Verstehen eines Problems. Sie ermöglicht das Kommunizieren über das Problem und liefert ein gedankliches Hilfsmittel zum Gestalten, Bewerten oder Kritisieren einer geplanten Lösung oder der Anforderungen an eine Lösung. Modelle ermöglichen die Durchführung von Experimenten, die am Original häufig nicht durchgeführt werden können, und das Aufstellen und Prüfen von Hypothesen über beobachtete oder postulierte Phänomene in Bezug auf das Problem.

Die bei der Modellierung gewonnenen Einblicke liefern darüber hinaus meist auch den Schlüssel für einen systematischen Entwurf einer Lösung. Deswegen hat es sich als sinnvoll erwiesen, Probleme zu modellieren, bevor man versucht sie oder Teile von ihnen durch den Entwurf von Software, Algorithmen, Daten und/oder Hardware zu lösen bzw. zu implementieren.

Als Mittel für die Modellierung steht ein breites Spektrum von Sprachen und Formalismen zur Verfügung, die es erlauben sowohl Strukturen als auch das Verhalten zu spezifizieren. Neben sehr allgemeinen Modellierungssprachen und Formalismen existieren für unterschiedliche Arten von Problemen und Aufgaben teilweise spezifische Ansätze, so dass in den verschiedenen Gebieten der Informatik unterschiedliche Modellierungssprachen und Formalismen eingesetzt werden. Blickt man über den Tellerrand der Informatik hinaus, ist die anzutreffende Vielfalt noch größer. Der überwältigenden Mehrheit dieser Modellierungssprachen und Formalismen liegen allerdings wenige fundamentale Modellierungssprachen und Formalismen zugrunde, auf die wir uns hier in dieser Veranstaltung beschränken wollen.

Voraussetzungen

keine

Literatur

Die Folien zur Vorlesung werden intern zur Verfügung gestellt. Zur Ergänzung und Vertiefung der Lehrinhalte werden die folgenden Bücher und Artikel empfohlen:

  • [1]  Uwe Kastens und Hans Kleine Büning. Modellierung: Grundlagen und formale Methoden. Carl Hanser Verlag. 2. Auflage. 2008. ISBN 3446415378
  • [2]  Manfred Broy und Ralf Steinbrüggen. Modellbildung in der Informatik. Springer-Verlag. 2004. ISBN 3-540-44292-8
  • [3]  Ludewig, Jochen. Models in software engineering - an introduction, Software and Systems Modeling, 2, 1, 3/1/2003, Page 5, DOI 10.1007/s10270-003-0020-3
  • [4] Heide Balzert: Lehrbuch der Objektmodellierung - Analyse und Entwurf mit der UML 2, Spektrum Akademischer Verlag, 2. Auflage, 2005. ISBN 978-3-8274-2903-2

Lern- und Lehrformen

Hinweis (Stand August 2021): Es ist derzeit noch offen, inwiefern im Wintersemester Präsenzveranstaltungen möglich sein werden. Die untenstehenden Angaben sind somit unter Vorbehalt. Neue Erkenntnisse und Festlegungen werden auf dieser Webseite bekannt gegeben.

Es finden zwei 90-minütige Vorlesungen pro Woche statt. Aufgrund der hohen Teilnehmendenzahl werden die Vorlesungen voraussichtlich Online stattfinden.

 Zusätzlich gibt es wöchentliche Übungen, zu denen vorher gestellte Übungsaufgaben abgegeben und dann in der Übung vorgestellt werden sollen. Die Übungen werden in Übungsgruppen mit je 10-12 Studierenden durchgeführt. Jede Übungsgruppe wird von einem Tutor betreut, der Hilfestellungen beim Lösen der Übungsaufgaben gibt und die abgegebenen Übungen kontrolliert. Wir bemühen uns, die Übungen in Präsenz durchzuführen, um die Kontakte zwischen den Studierenden des ersten Semesters zu stärken und eine möglichst gute Betreuung durch die Tutoren sicherzustellen. Für Studierende, die an Präsenzveranstaltungen nicht teilnehmen können oder wollen wird es eine Ausweichmöglichkeit geben. 

Bei allgemeinen Fragen zum Übungsbetrieb steht Ihnen Christian Zöllner als Ansprechpartner zur Verfügung (Raum A-2.7, christian.zoellner(at)hpi.de).

Leistungserfassung

Klausurzulassung

Die Voraussetzung für die Teilnahme an der Klausur ist die aktive Teilnahme an den Übungen und die ausreichende Bearbeitung der Aufgabenblätter. Um zur Klausur zugelassen zu werden, müssen alle bis auf ein Aufgabenblatt ausreichend bearbeitet worden sein, d.h. 50% der Gesamtpunktzahl muss erreicht worden sein. Außerdem soll von jedem Teilnehmer mindestens eine Lösung in einer Übung vorgestellt werden.

Die Studierenden, die die Veranstaltung wiederholen (bzw. die in einem früheren Semester die Vorgängerveranstaltung Modellierung I belegt haben) und durch Bestehen der Übungen bereits die Klausurzulassung erworben haben, müssen nicht erneut an der Übung teilnehmen. Ausgenommen davon sind die Studierenden, die die Veranstaltung im zweiten Versuch belegen, nachdem sie im ersten Fachsemester die Klausur nicht bestanden haben. Für diese Studierenden zählt die Veranstaltung gemäß Studienordnung als nicht belegt, so dass auch keine Klausurzulassung erworben werden konnte.

Klausur

Zur differenzierten Leistungsbewertung wird eine abschließende Modulprüfung angeboten, die nach Ende der Vorlesungszeit stattfindet. Das genaue Datum wird noch bekannt gegeben.

Die Form der Klausur richtet sich nach den zum Zeitpunkt der Klausur gültigen Corona-Bestimmungen und wird rechtzeitig bekannt gegeben. Falls es vertretbar ist wird eine schriftliche Klausur in Präsenz bevorzugt, da diese Prüfungsform explizit durch den Modulkatalog vorgesehen ist. 

Für Studierende, die die Klausur wegen Krankheit o.Ä. nicht mitschreiben konnten, werden zusätzliche mündliche Prüfungstermine in der vorlesungsfreien Zeit angeboten.

Es gibt keine Nachprüfungen, d.h. wenn die Klausur bzw. mündliche Prüfung nicht bestanden wird, kann sie erst im nächsten Jahr wiederholt werden.

Zu Beginn der Vorlesungszeit im Sommersemester 2022 wird ein Termin zur Einsicht in die korrigierten Klausuren angeboten.

Termine

Hinweis (Stand August 2021): Es ist derzeit noch offen, inwiefern im Wintersemester Präsenzveranstaltungen möglich sein werden. Die untenstehenden Angaben sind somit unter Vorbehalt. Neue Erkenntnisse und Festlegungen werden auf dieser Webseite bekannt gegeben.

Vorlesung

  • Mittwoch, 9:15 - 10:45
  • Freitag, 9:15 - 10:45

Sollten Vorlesungen ausfallen oder verschoben werden wird dies hier bekannt geben.

Übungen

Es werden verschiedene Übungstermine angeboten, die Einteilung erfolgt mittels einer Abstimmung in den ersten Wochen der Vorlesungszeit. 

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