Modellierungssprachen und Formalismen (Wintersemester 2023/2024)

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

Allgemeine Information

• Semesterwochenstunden: 4
• ECTS: 6
• Benotet: Ja
• Einschreibefrist: 01.10.2023 - 31.10.2023
• Prüfungszeitpunkt §9 (4) BAMA-O: 16.02.2024
• Lehrform: Vorlesung / Übung
• Belegungsart: Pflichtmodul
• Lehrsprache: Deutsch

Studiengänge, Modulgruppen & Module

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

Es finden zwei 90-minütige Vorlesungen pro Woche statt.

Zusätzlich gibt es ab der vierten Vorlesungswoche wöchentliche Übungen, zu denen vorher gestellte Übungsaufgaben abgegeben und dann in der Übung vorgestellt werden sollen. Die Übungen werden in Übungsgruppen mit je 8-10 Studierenden durchgeführt. Jede Übungsgruppe wird von Tutor:innen betreut, die Hilfestellungen beim Lösen der Übungsaufgaben geben und die abgegebenen Übungen kontrollieren. Bei allgemeinen Fragen zum Übungsbetrieb  können Sie gerne das Organisationsteam per E-Mail (mod-2023(at)hpi.de) kontaktieren.

Sämtliche Materialien zur Vorlesung und den Übungen werden via Moodle bereitgestellt.

 

Wenn sie an der Lehrveranstaltung teilnehmen wollen, melden Sie sich bitte schnellstmöglich für den zugehörigen Moodle-Kurs  an (Zugriff nur mit HPI-Account, für einen Gastzugang weden Sie sich bitte an mod-2023(at)hpi.de). Die Anmeldung im Moodle ersetzt nicht Belegung über das Studienreferat.

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. Voraussichtlich wird die Klausur in einem Take-Home-Format angeboten.

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 2024 wird ein Termin zur Einsicht in die korrigierten Klausuren angeboten.

Termine

Vorlesung

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

Die erste Vorlesung findet am 17.10.2023 (Dienstag) statt.

Sollten Vorlesungen ausfallen oder verschoben werden, dann wird dies im Moodle bekannt geben.

Übungen

Es werden insgesamt 15 verschiedene Übungsgruppen an verschiedenen Terminen stattfinden. Die Einteilung erfolgt mittels einer Abstimmung im Moodle. Bis Mo. 23.10. (Montag) können im Moodle Präferenzen für den Übungstermin geäußert werden, danach werden nur noch Restplätze vergeben.

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