Studienführer Informatik - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen ...

Studienführerfür den Bachelor- und MasterstudiengangInformatikHerausgeber:Redaktion:Studienkommission InformatikStudien-Service-CenterDieser Studienführer wird im WWW unter der URLhttp://www.informatik.fau.de/in der jeweils aktuellsten Fassung veröffentlicht.Stand: Oktober 2014HINWEIS: Der Studienführer berücksichtigt alle Änderungen durch die Änderungssatzungender FPOINF bis einschließlich WS 2014/15.Friedrich-Alexander Universität Erlangen-NürnbergTechnische Fakultät – Department Informatik

VorbemerkungDieser Studienführer Informatik wendet sich in erster Linie an Studierende der Informatik in Erlangen undenthält alle für die Studiengestaltung relevanten Informationen, die regelmäßig auf den aktuellen Standgebracht werden. Formell sind jedoch alle Regelungen in der Fachprüfungsordnung Informatik und derStudienordnung Informatik festgelegt. Der Studienführer ist leichter verständlich, in Zweifelsfällen sindaber die Prüfungs- und Studienordnung maßgebend.2

InhaltsverzeichnisInhaltsverzeichnis .......................................................................................................................................... 3Kapitel 1 ......................................................................................................................................................... 4Einführung .................................................................................................................................................. 41.1 Was ist Informatik? ......................................................................................................................... 41.2 Warum Informatik studieren? ......................................................................................................... 41.3 Der Studiengang Informatik an der Universität Erlangen-Nürnberg .............................................. 51.4 Die Lehrstühle und Professuren des Departments Informatik ....................................................... 71.5 Rechnerausstattung ..................................................................................................................... 131.6 Lageinformation ........................................................................................................................... 14Kapitel 2 ....................................................................................................................................................... 17Allgemeine Informationen zum Informatikstudium ................................................................................... 172.1 Informationen für das erste Semester .......................................................................................... 172.2 Informationen für höhere Semester ............................................................................................. 182.3 Studien- und Prüfungsleistungen ................................................................................................. 182.4 ECTS-Punkte und Modularisierung.............................................................................................. 182.5 Sprachkenntnisse ......................................................................................................................... 202.6 Bibliotheken .................................................................................................................................. 202.7 Studienberatung und Informationsmöglichkeiten ......................................................................... 202.8 Kontaktadressen .......................................................................................................................... 212.9. Informationsschriften und Informationen im Internet ........................................................................ 232.9 Studienfachwechsler, Hochschulwechsler und ausländische Studierende ............................ 24Kapitel 3 ....................................................................................................................................................... 25Der Bachelorstudiengang Informatik ....................................................................................................... 253.1 Aufbau des Bachelorstudiums ..................................................................................................... 253.2 Vertiefungsrichtungen im Wahlpflichtmodul ................................................................................. 303.3 Modulbeschreibungen des Bachelorstudiums ............................................................................. 43Kapitel 4 ....................................................................................................................................................... 66Der Masterstudiengang Informatik .............................................................................................................. 664.1 Qualifikation zum Masterstudium Informatik ................................................................................ 664.2 Qualifikationsfeststellungsverfahren ............................................................................................ 674.3 Studienverlauf Master Informatik (M. Sc.) .................................................................................... 684.4 Studienschwerpunkte im Masterstudium ........................................................................................... 70Kapitel 5 ....................................................................................................................................................... 72Nebenfächer............................................................................................................................................. 723

Kapitel 1Einführung1.1 Was ist Informatik?Die rasante Entwicklung der Informationsverarbeitung hat unser Leben und Arbeiten, unser Wirtschaftenund Handeln in einer Weise verändert wie kaum eine Technologie zuvor. Die Auswirkungen aktuellerTrends wie Multimedia, Virtual Reality, Internet, Künstliche Intelligenz etc. auf unsere Gesellschaft sindkaum überschaubar. Kontinuierlich werden leistungsfähigere Prozessoren, größere Speicher, schnellereNetzwerke und komplexere Softwareprodukte angeboten, die neue Kommunikations-, Lern und Arbeitsformenin jedem Haushalt und an jedem Arbeitsplatz verfügbar machen.Eine Schlüsselrolle in dieser Entwicklung spielt die Informatik.Informatik ist die Wissenschaft, Technik und Anwendung der maschinellen Verarbeitung und Übermittlungvon Informationen. Sie beschäftigt sich mit Hardware, Software und Organisation von Rechnersystemenund -netzen, mit der Repräsentation und der Verarbeitung anwendungsbezogener Daten und Signale, mitder Akquisition und Nutzung von problemspezifischem Wissen und mit den Auswirkungen des Einsatzessolcher Systeme auf Nutzer und Betroffene. Dabei abstrahiert die Informatik von den Besonderheiten dereinzelnen Anwendungen und Architekturen und analysiert die grundlegenden theoretischen Konzepte undMethoden, um sie beim Entwurf neuer Systeme einzusetzen.Informatik ist so als umfassende Grundlagen- und Querschnittsdisziplin zu verstehen, die sich mit dentechnischen, organisatorischen und gesellschaftspolitischen Fragen der Entwicklung und Nutzung vonSystemen der Informationstechnik befasst. Zielsetzung und Arbeitsweise kennzeichnen sie als Ingenieurwissenschaft.Ihre anwendungsbezogenen Teildisziplinen reichen von der Wirtschafts-, Umwelt- und medizinischenInformatik über den Datenschutz und die Telekommunikation bis in die Natur- und Ingenieurwissenschaft(Computational Science und Computational Engineering). Mit ihren Methoden der Formalisierung,Modellbildung und Simulation erschließt sie neue Denk- und Arbeitsweisen in allen Bereichen derNatur- und Geisteswissenschaften und der Technik.Die Kerngebiete der Informatik umfassen die Architektur und den Entwurf informationsverarbeitender Maschinen,die für den Betrieb erforderlichen Systemprogramme, Programmiersprachen und ihre Übersetzung,grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen, Methoden und Werkzeuge des Software Engineering,Aspekte verteilter Systeme und Rechnerkommunikation, Datenbanken und Informationssysteme,Hardwareentwurf sowie die eher theoretischen Fragen formaler Sprachen, Berechenbarkeit und Komplexität.Hinzu kommen die Gebiete der praktischen Informatik wie z.B. Sprach- und Bildverarbeitung, Mustererkennung,Künstliche Intelligenz, Computergraphik und Visualisierung, Echtzeitsysteme und Automatisierungstechnik,Betriebliche Anwendungen.1.2 Warum Informatik studieren?Informatik ist eines der interessantesten, vielseitigsten und entwicklungsfähigsten Studienfächer, das außergewöhnlichgute Berufschancen bietet. Gerade der interdisziplinäre Aspekt der Ausbildung eröffnet4

den Absolventen des Bachelor/Master of Computer Science ein weites Berufsfeld in Lehre, Forschung,Wirtschaft und öffentlicher Verwaltung.In hochtechnologischen Entwicklungsabteilungen:Die Zukunft mit innovativen Ideen mit gestalten und verändern: Vor allem in der Automobilindustrie undder Medizintechnik gibt es sehr viele interessante Forschungsgebiete für Informatiker.In Forschung und Lehre:Entwurf und Entwicklung neuer Hard- und Software-Technologien, Ausbildung und Anwenderschulung,Beratung.In der Datenverarbeitungsindustrie:Entwicklung, Vertrieb und Wartung von Betriebs- und Anwendungssoftware, Hardware- und Netzwerkkomponenten.Beim Anwender von Informationstechnologien:Betrieb umfangreicher EDV-Installationen, Integration und Optimierung komplexer Anwendungen, Pflegeund Weiterentwicklung von anwendungsorientierten Teilsystemen.Gerade die Anwendungsbereiche der Informationstechnologie bieten ein extrem vielfältiges Spektrum. Zuden Aufgaben eines Informatikers gehören hier vor allem die Analyse von Problemen des Anwenders, dieErstellung von Problembeschreibungen mit Informatik-Methoden, der Entwurf von Softwaresystemen sowiedie Koordinierung der eigentlichen Programmierung. Das Studium kann nicht Wissen über alle denkbarenAnwendungsfelder vermitteln. Wichtig ist daher für einen Informatiker die Fähigkeit, unbekannteAnwendungsbereiche zu analysieren, die für eine Problemlösung wesentlichen Kriterien herauszuarbeiten,unwichtige Details zurückzustellen und gemeinsam mit den Experten des Anwendungsfeldes Problemlösungenzu entwickeln. Diese Fähigkeiten zur Problemanalyse werden im wissenschaftlichen Bereichund in vielen Unternehmen sehr hoch geschätzt.Laufend kommen weitere Anwendungsfelder für die Informatik und damit neue Einsatzgebiete für die Absolventendieses Studiengangs hinzu. Leistungsfähigere Rechner ermöglichen es, immer wieder neue,komplexere Probleme mit dieser Technologie zu lösen.Neben ”neuen Herausforderungen“ an die Informatik gibt es aber natürlich auch viele „traditionelle“ Anwendungsfelder,in denen Software seit langer Zeit eingesetzt wird. Diese Software muss laufend an neueAnforderungen angepasst werden (Kundenwünsche, aber auch grundlegende Anpassungen — Beispielehierfür waren das ”Jahr-2000-Problem“ oder die ”Euro-Umstellung“). Immer öfter wird es auch notwendig,über Jahrzehnte hinweg gewachsene Software von Grund auf neu zu entwerfen.In allen Bereichen sind häufig auch Managementaufgaben zu erfüllen. Eine Bereitschaft zur kontinuierlichenFortbildung ist wegen der schnellen technologischen Veränderung ebenso unerlässlich wie solideenglische Sprachkenntnisse. Freiberufliche Tätigkeit oder die Existenzgründung spielen für viele Informatik-Absolventeneine immer größere Rolle.1.3 Der Studiengang Informatik an der Universität Erlangen-NürnbergDas Informatik-Studium soll die Fähigkeiten vermitteln, die Probleme, die auf Informatiker in ihren vielfältigenBerufsfeldern zukommen, mit wissenschaftlichen Methoden zu bearbeiten und zu lösen.Seit dem Wintersemester 2007/2008 gibt es einen sechssemestrigen Bachelor- und einen viersemestrigenMaster-Studiengang, die konsekutiv aufgebaut sind. Der Bachelor Studiengang kann nur zum Wintersemesterbegonnen werden. In den ersten vier Semestern sind Lehrveranstaltungen im Umfang von 24Stunden pro Woche vorgesehen. In den höheren Semestern und im Master-Studium nimmt die Zahl derVorlesungen ab. Zur grundsätzlich notwendigen Zeit für die Nachbereitung von Vorlesungen und die5

Übungsvorbereitung kommt die Vorbereitung von Seminarvorträgen, die Durchführung des Praktikumsund eines Projekts sowie die Anfertigung der Bachelor- und der Master-Arbeit hinzu.Bei erfolgreichem Abschluss des Bachelor-Studiengangs Informatik wird der akademische GradBachelor of Scienceabgekürzt (B. Sc.) verliehen. Bei erfolgreichem Abschluss des konsekutiven Master-Studiengangs wirdder akademische Gradabgekürzt (M. Sc.) erworben.Master of Science1.3.1 Überblick über das Studium der Informatik (Bachelor / Master)Der Bachelor-Studiengang Informatik besteht aus Pflicht- und Wahlpflicht-Modulen, einem Nebenfach,einem universitären Praktikum und der Bachelor-Arbeit. Die ersten beiden Semester (Grundlagen- undOrientierungsphase) umfassen die Vermittlung von Grundkenntnissen der Mathematik und der Informatikund werden mit eigenen Prüfungen abgeschlossen. In den nächsten vier Semestern werden die Informatik-Inhaltevertieft und durch zusätzliche Fachgebiete erweitert. Im letzten Fachsemester wird auch dieBachelor-Arbeit angefertigt.1.3.2 Master-StudiengangDer Master-Studiengang umfasst insgesamt acht Wahlpflicht-Module, die Bearbeitung eines Projekts, einNebenfach, ein Seminar und die Master-Arbeit. Der Master-Studiengang Informatik kann sowohl zumSommer- wie zum Wintersemester begonnen werden.6

Die Wahlpflichtmodule setzen sich aus mindestens drei der vier Säulen der Vertiefungsrichtungen zusammen(Näheres hierzu siehe Kapitel Master), um die Kenntnisse in der Informatik möglichst breit zufächern.Vier Säulen der VertiefungsrichtungenSäule der theoretisch orientiertenVertiefungsrichtungenTheoretische InformatikSystemsimulationDiskrete SimulationSäule der softwareorientiertenVertiefungsrichtungenProgrammiersystemeDatenbanksystemeKünstliche IntelligenzSoftware EngineeringSäule der systemorientierten VertiefungsrichtungenRechnerarchitekturVerteilte Systeme und BetriebssystemeKommunikationssystemeHardware-Software-Co-DesignIT-SicherheitSäule der theoretisch anwendungsorientiertenVertiefungsrichtungenMustererkennungGraphische DatenverarbeitungElektronik und InformationstechnikMedieninformatikMedizinische InformatikInformatik in der BildungIm Nebenfach lernen die Informatik-Studierenden eines der vielen Anwendungsgebiete für Informatik unddie Sicht der Anwender auf die Informatik näher kennen – als Grundlage für die im Berufsleben der meistenInformatiker und Informatikerinnen wichtigen Kooperationen mit den Anwendern. Zur Auswahl stehteine breite Palette von Studiengängen der Universität Erlangen-Nürnberg.1.3.3 Zulassung und EinschreibungSiehe unter: „Allgemeine Informationen zum Informatikstudium – Kapitel 2“1.4 Die Lehrstühle und Professuren des Departments InformatikDie Anfänge der Informatik an der Universität Erlangen-Nürnberg reichen zurück bis zur Gründung derTechnischen Fakultät im Jahre 1966. Damals existierte bereits das Institut für Mathematische Maschinenund Datenverarbeitung. Seit dem WS 1969/70 gibt es einen eigenständigen Studiengang Informatik, dieerste Prüfungsordnung datiert vom 1.6.1970.7

Informatik 1 IT-SicherheitsinfrastrukturenMartensstraße 3, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 12.158Tel. 85-69900, Fax 85-69919, E-Mail: christine.stief@cs.fau.dewww1.informatik.uni-erlangen.deProf. Dr.-Ing. Felix FreilingOffensive IT-Sicherheit, Schwachstellenanalyse von Hard- und Software, Analyse von Schadsoftware, IT-Beweismittelsicherung und –Analyse (Forensik), Reverse EngineeringInformatik 2 ProgrammiersystemeMartensstraße 3, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 05.138Tel. 85-27621, Fax 85-28809, Email: info@i2.informatik.uni-erlangen.dewww2.informatik.uni-erlangen.deProf. Dr. Michael PhilippsenÜbersetzung für eingebettete Systeme, Cluster Computing, Graphgrammatiken und Graphtransformationen,automatische Analyse natürlicher Sprache, Spezifikation und Generierung graphischer Diagrammeditoren,visuelle regelbasierte Programmierung, Softwaregestützte Systeme zum Risikomanagement, Algorithmenfür Zeitplanungsprobleme, evolutionäre Algorithmen, kombinierte Lernverfahren, effiziente Datenanalyse.Informatik 3 RechnerarchitekturMartensstraße 3, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 07,156Tel. 85-27003, Fax 85-27912, Email: michaela.krebs@informatik.uni-erlangen.dewww3.informatik.uni-erlangen.deProf. Dr.-Ing. Dietmar FeyGroß- und kleinskalierte parallele Rechensysteme wie Grid Computing, Cluster Computing und FPGAs,realisierte parallele Rechnerstrukturen in Eingebetteten Systemen, applikationsspezifische Schaltkreise(ASICs). Design, Modellierung, Bewertung, Schwachstellenanalyse von Hochleistungsrechnern, EingebetteteSysteme, Workstation-Cluster und fehlertolerante Systeme.Effiziente, deterministische Simulation von Multi-Clustern und Client-/Server-Systemen, Design von Middlewarefür Parallelrechner und Compute Grids, Architekturen für Computational Science and Engineering,Design von Hardware-Komponenten und Treibern;Informatik 4 Verteilte Systeme und BetriebssystemeMartensstraße 1, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 0.047Tel. 85-27277, Fax 85-28732, Email nopper@informatik.uni-erlangen.dewww4.informatik.uni-erlangen.deProf. Dr.-Ing. Wolfgang Schröder-PreikschatVerteilte Systeme und Middleware, Sicherheitsaspekte in verteilten, komponentenbasierten Systemen,Verteilungskonfiguration, Architekturen für qualitätsbewusste Anwendungen, Literaturdatenbank für vernetztewissenschaftliche Einrichtungen; Betriebssysteme, Java-Betriebssystemarchitekturen, Power Management,aspektorientierte Systemprogrammierung, Betriebssystemfamilien, einbettbare Betriebssysteme;Analytische Modellierung und Prozessautomatisierung, Leistungsanalyse von Rechensystemen, Modellbeschreibungssprachen,Leistungsmodellierung.8

Informatik 5 MustererkennungMartensstraße 3, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 09.138Tel. 85-27775, Fax 09131/303811, Email info@i5.cs.fau.deProf. Dr.-Ing. Joachim HorneggerProf. Dr.-Ing. Elmar NöthProf. Dr. Björn EskofierMedizinische Bildverarbeitung: Bildregistrierung, Bildanalyse, Segmentierung, Rekonstruktion, verschiedeneAufnahmemodalitäten, diskrete Tomographie, BildverbesserungRechnersehen: Multispektrale Bildanalyse, Erkennung und Verfolgung von Objekten, Bildforensik, 3D-Rekonstruktion und Navigation, Reflektions- und Beleuchtungsschätzung.Sprachverarbeitung: Erkennen/Verstehen von spontaner Sprache, Dialogsysteme, Kindersprache, Emotionserkennung,automatische Bewertung von Sprechstörungen, Aussprachebewertung beim FremdsprachenlernenMultikriterielle Optimierung: z. B. ZeitplanungsproblemeSportinformatik: Digitaler Sport, Klassifikation, Signalverarbeitung, BiosignaleInformatik 6 DatenmanagementMartensstraße 3, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 08.139Tel. 85-27893, Fax 85-28854, Email nadezda.jelani@cs.fau.dewww6.informatik.uni-erlangen.deProf. Dr. Klaus Meyer-WegenerProf. Dr. Richard LenzEvolutionäre Informationssysteme: Prozessunterstützung in medizinischen Versorgungsketten; Datenqualität:Testdatenmanagement, Umgang mit unsicheren Datenbeständen, DQ-Monitoring; Datenstromsystemeund Ereignisverarbeitung: verteilte Anfrageverarbeitung, Transformation von Anfragen, Ereignis-Propagierung, Tierbeobachtung, Anlagenüberwachung; Weitere Themen: Hardware-Unterstützung fürDatenbank-Anfragen (gemeinsam mit Informatik 12).Informatik 7 Rechnernetze und KommunikationssystemeMartensstraße 3, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 06.156Tel. 85-27411, Fax 85-27409, Email sekretariat@i7.informatik.uni-erlangen.dewww7.informatik.uni-erlangen.deProf. Dr.-Ing. Reinhard GermanDer Lehrstuhl beschäftigt sich mit der Architektur und den Protokollen vernetzter Systeme (vom Medienzugriffüber Sicherungs- und Netzwerkschicht zur Anwendung) und insbesondere deren Dienstgüte (Quality-of-Service,QoS): Leistung (Performance), Verlässlichkeit (Dependability), Echtzeit (Real-Time), Energieverbrauch,Funktionssicherheit (Safety), Informationssicherheit (Security). Auf methodischer Seite beschäftigtsich der Lehrstuhl dazu mit der Messung und dem Monitoring, der Modellierung, diskreter Ereignissimulationund der Analyse mit verbreiteten Werkzeugen, stochastischen Prozessen, Warteschlangensowie dem Network Calculus, zur Qualitätssicherung wird modellgestütztes Testen verwendet. Der Lehrstuhlentwickelt das Werkzeug Syntony zur standardbasierten Netzwerksimulation mit UML2. Anwendungenbestehen u.a. auf den Gebieten Sensornetze in der Automatisierung und Logistik, heterogene Roboter-Sensornetze,Selbstorganisation massiv verteilter Systeme, Kommunikation innerhalb von und zwischenFahrzeugen, Netzwerksicherheit, Angriffserkennung, hochqualitative Audiokommunikation.9

Informatik 8 Theoretische InformatikMartensstraße 3, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 11.158Tel. 85-64057, Fax 85-64055, Email: gabriele.schoenberger@fau.dewww8.informatik.uni-erlangen.deProf. Dr. Lutz SchröderLogik-basierte Wissensrepräsentation; Softwarespezifikation und -verifikation; Modallogik in der Informatik,insbesondere koalgebraische Logik; Unsicherheit, Vagheit und Defaults; Programmlogiken und Semantikvon Programmiersprachen, insbesondere monadische Programmierung und Semantik von Iterationund Rekursion; koalgebraische Semantik nebenläufiger Systeme.Informatik 9 Graphische DatenverarbeitungCauerstraße 11, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 01.144Tel. 85-29919, Fax 85-29931, Email sekretariat@i9.informatik.uni-erlangen.dewww9.informatik.uni-erlangen.deProf. Dr. Günther GreinerProf. Dr. Marc StammingerGeometrische Modellierung, Echtzeit-Design von Gleitsichtgläsern nach individueller Spezifikation, hochqualitativeVisualisierung von Reflexionslinien and CAD-Flächen, interpolierende Sqrt(3)-Subdivision, Optimierungvon 3D Triangulierungen mittels diskreter Krümmungsanalyse, Parametrisierung von Triangulierungen,quadrilaterales Remeshing und Flächenrekonstruktionen, Qualitätssicherung in der Außenhautkonstruktiondurch Oberflächenvisualisierung, Rekonstruktion glatter Flächen aus diskreten Daten; Bildanalyse,effiziente Lichtfeld-Darstellung mit Hilfe von Tiefeninformation, automatische Aufnahme und Darstellungvon Lichtfeldern, effiziente Darstellung von Punktrepräsentationen; Visualisierung, automatischeAnpassung von Transferfunktionen, funktionelle Analyse der Wirbelsäule, Fusion medizinischer Videobildermit tomographischen Volumendaten, interaktive Volumenvisualisierung, modellbasierte Registrierungzur Simulation und Visualisierung, stream-orientierter Datentransport zur Visualisierung zeitabhängigerVolumendaten; Post- und Preprocessing für Simulationen, objektorientiertes Framework für Visualisierungin integrierten Simulationsumgebungen, paralleles Rendering für CFD Simulation und Computational SteeringSysteme.Informatik 10 SystemsimulationCauerstraße 11, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 00.144Tel. 85-28923, Fax 85-28928, Email: contact@i10.informatik.uni-erlangen.dewww10.informatik.uni-erlangen.deProf. Dr. Ulrich RüdeProf. Dr. Christoph PflaumDer Lehrstuhl für Systemsimulation beschäftigt sich mit der Modellierung, effizienten Simulation und Optimierungkomplexer Systeme in Wissenschaft und Technik. Im Mittelpunkt stehen dabei das Design unddie Analyse von Algorithmen und Werkzeugen für diese Zwecke. Der Lehrstuhl untergliedert sich hierzu indie Arbeitsgruppen "Hochleistungsrechnen", "Algorithmen für Simulation", "Komplexe Strömungen" und"Lasersimulation". Konkrete Anwendungsprojekte sind die numerische Simulation von Strömungen unddie Simulation von optischen Wellen in Lasern oder Solarzellen.10

Informatik 11 Software EngineeringMartensstraße 3, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 10.154Tel. 85-27877, Fax 85-28746, Email: sekretariat@i11.informatik.uni-erlangen.dewww11.informatik.uni-erlangen.deProf. Dr. Francesca SagliettiIngenieurmäßige Entwicklung und Zuverlässigkeitsnachweis komplexer Softwaresysteme hoher Qualitätunter Berücksichtigung einzusetzender Arbeits- und Zeitressourcen, insbesondere Auswirkung des Entwicklungsprozessesauf die Softwarequalität, vergleichende Untersuchung von Spezifikationssprachen,Kriterien der Entwurfsqualität im Hinblick auf die resultierende Softwarewartbarkeit, Verifikation und Validierungkomplexer Software durch Testen und Korrektheitsbeweis, automatische Testdatenerzeugungmittels evolutionärer Verfahren, Optimierung von Integrations- und Last-Tests, Wiederverwendung vorgefertigterSoftwarebausteine durch toolgestützte Komponentenintegration, fehlertolerierende Softwarearchitekturen,Zertifizierung von Software mit Sicherheitsverantwortung, quantitative Bewertung der Softwarezuverlässigkeitunter Berücksichtigung bereits gewonnener Betriebserfahrung, Erzielung und Nachweisvon Informationssicherheit, Erzielung und Bewertung software-ergonomischer Merkmale in den frühenSpezifikations- und Entwurfsphasen.Informatik 12 Hardware-Software-Co-DesignCauerstraße 11, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 02.114Tel. 85-25148, Fax 85-25149, Email sekretariat@codesign.informatik.uni-erlangen.dewww12.informatik.uni-erlangen.deProf. Dr.-Ing. Jürgen TeichProf. Dr. Rolf WankaSystematischer Entwurf eingebetteter Systeme, Co-Simulation, Entwurf massiv paralleler Systeme, Architektur-Compiler-Co-Design,evolutionäre Optimierung, Entwurf verlustarmer und mobiler Systeme, Rechnerarchitektur,rekonfigurierbare Rechensysteme, Echtzeitanalyse, Simulation, Rechnerarithmetik, Kryptographie,Compiler-Technologie, Diskrete Optimierung, Entwurfsraumexploration, Hardwaresynthese,High-Level-Synthese, Entwurfsautomatisierung, Methoden des Organic Computing, Routing-Verfahren,Netzwerktopologien, Lastverteilungsverfahren, Paralleles Sortieren, Approximationsalgorithmen.Professur für Künstliche IntelligenzN.N.Professur für Open Source SoftwareMartensstraße 3, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 11.137Tel. 85-28390 Fax 85-28809, Email: dirk.riehle@fau.dehttp://osr.informatik.uni-erlangen.deProf. Dr. Dirk RiehleDie Professur für Open-Source-Software führt angewandte Softwaretechnik-Forschung und -Lehre unterbesonderer Berücksichtigung von Open-Source-Software durch. Open-Source-Software ist einForschungsgebiet, dessen Kern in der Softwaretechnik liegt, aber nicht auf sie beschränkt ist. NebenFragen zu den Werkzeugen, Praktiken und Prozessen der Open-Software-Softwareentwicklung sindrechtliche und wirtschaftswissenschaftliche Fragen ebenso von Bedeutung. Neben den üblichenInformatik-Kollaborationen wird insbesondere mit den Wirtschaftswissenschaftlern zusammengearbeitet.Aufgrund der angewandten Ausrichtung ist die Zusammenarbeit mit der Industrie wichtig und wirdentsprechend angestrebt. Forschungsfragestellungen in Promotionen sind praxis-orientiert und dieUniversität wünscht eine Kommerzialisierung der Ergebnisse und unterstützt sie. Neben den üblichenVorlesungen und Seminaren betont die Lehre die Projektarbeit in Studierendenteams und die Entwicklungkonkreter brauchbarer Open-Source-Software.11

Professur für HöchstleistungsrechnenMartensstraße 3, 91058 Erlangen,Tel. 85-28136, Fax 09131 30294, Raum 1.131Email: Gerhard.Wellein@rrze.uni-erlangen.deProf. Dr. Gerhard WelleinZentrales Arbeitsgebiet ist die effiziente Implementierung, Optimierung und Parallelisierung numerischerMethoden und von Anwendungsprogrammen auf modernen (hoch) parallelen Rechnern. Dabei werdeninnovative Optimierungs- und Parallelisierungsansätze entwickelt, welche sich an den besonderen Eigenschaftenneuartiger Rechnerarchitekturen orientieren. Zur breiten Verifikation der entwickelten Optimierungs-und Parallelisierungsansätzen sowie der zugehörigen Performancemodelle betreibt die Arbeitsgruppeein umfangreiches Testcluster das nahezu alle derzeit verfügbaren Multi- und Many-Core Prozessorarchitekturenabdeckt. Gleichzeitig bestehen ein reger Austausch mit den wichtigsten Rechnerherstellernsowie enge langjährige Kooperationen mit Anwendergruppen aus den Bereichen Strömungsmechanikund Festkörperphysik.Professur für Didaktik der InformatikMartensstraße 3, 91058 Erlangen, Sekretariat Raum 05.138Tel. 85-27621 Fax 85-28809, Email: ddi@informatik.uni-erlangen.dehttp://ddi.informatik.uni-erlangen.deProf. Dr. Ralf RomeikeDie Professur für „Didaktik der Informatik“ befasst sich mit Fragestellungen der Erforschung der Vermittlungvon Informatik-Konzepten in Theorie und Praxis. Gegenstandbereiche bilden dabei der Informatikunterrichtsowie Informatikstudiengänge an Hochschulen und die Aus-, Fort- und Weiterbildung von Informatik-Lehrkräften.Weiterhin ist die Professur aktiv tätig an der Schnittstelle zwischen Schule und Informatikstudium,koordiniert und evaluiert Studienwerbeveranstaltungen und -maßnahmen zur Informatik sowieFörderangebote (z. B. Frühstudium) für begabte Schülerinnen und Schüler im Bereich der Informatik. Dasübergeordnete Ziel der Forschung der Fachgruppe "Didaktik der Informatik" ist die Analyse und Weiterentwicklunginformatischer Bildung, insbesondere des Informatikunterrichts an Schulen. Aus informatischerSicht sind hierzu einerseits die Strukturierung von Lehr-Lern-Szenarios der Informatik sowie Konzeptionenfür softwarebasierte Lernhilfen für vielfältige Ausbildungsszenarios von Belang.Professur für SportInformatikHaberstraße 2, 91058 Erlangen, Raum 1.008Tel. 85-27297 Fax 09131-303811, Email: bjoern.eskofier@informatik.uni-erlangen.dehttp://www5.informatik.uni-erlangen.de/~eskofierProf. Dr. Björn EskofierDie Stiftungsprofessur der adidas AG beschäftigt sich mit der anwendungsnahen Einbringung von Methodender Informatik, vor allem der Signalverarbeitung und des Data Minings, in den Bereich des Sports undder Gesundheitsförderung. Darüber hinaus sind Algorithmen der Mustererkennung für eingebettete Systemeein wichtiges Forschungsthema.In enger Zusammenarbeit mit Sportwissenschaftlern, Biomechanikern und Medizinern werden bewegungsrelevante,sowie physiologische und psychologische Daten erhoben, um damit Prozesse und Musterzu modellieren. Diese können dann eingesetzt werden, um Verletzungsprävention und Frühdiagnostikvon Krankheiten durchzuführen. Hierbei können eingebettete Systeme eingesetzt werden, um Sportlerund Patienten im Training oder alltäglichen Leben zu begleiten. Durch entsprechende Klassifikationsalgorithmenkönnen wichtige Rückmeldungen an die Anwender oder Ärzte gegeben werden. Weitere Einsatzgebieteder eingebetteten Mustererkennung sind Unterhaltungselektronik oder Automobiltechnik.12

Forschungsgruppe für Medizinische Informatik (Inf M)Martensstraße 1, 91058 Erlangen,Tel. 85-25235, Fax 85-26754http://www.imi.med.uni-erlangen.deProf. Dr. Hans-Ulrich-ProkoschUnser Schwerpunkt ist die Gestaltung, Verbesserung und Nutzung klinischer IT Systeme.Krankenhausinformationssysteme befinden sich zur Zeit in einer Phase des Umbruchs. Während in denletzten Jahren vor allem die Fragen der Integration vieler heterogener Abteilungssysteme zu einem konsistentenGesamtsystem und der darauf basierenden Optimierung der Kommunikationsbeziehungen zwischenden verschiedenen Krankenhausbereichen im Vordergrund stand, sehen sich Medizinische Informatikerweltweit heute mit den Herausforderungen konfrontiert, zum Einen das Informationssystem einesKrankenhauses nach außen zu öffnen, um es in eine sektorübergreifende Telematikinfrastruktur einzubettenund zum Anderen, den Schwerpunkt der Funktionalitäten eines Krankenhausinformationssystems,über die reine Auftragskommunikation und Medizinische Dokumentation hinweg, auf eine intelligente Prozessunterstützungmit integrierten wissensverarbeitenden Funktionen hin auszuweiten.Zentrale Adresse für die Erlanger Informatik ist dasSekretariat derKollegialen Leitung des Department InformatikFrau I. RentschMartensstraße 391058 ErlangenTel. 09131/85-28807.1.5 RechnerausstattungDie Erlanger Informatik verfügt über eine große Zahl unterschiedlichster Computersysteme, die in Forschungund Lehre eingesetzt werden. Die Rechnerausstattung wird laufend auf dem aktuellsten technischenStand gehalten. Zur Vernetzung der Rechner wird modernste Netzwerktechnologie eingesetzt. Fürdie allgemeine Informatik-Ausbildung stehen den Studierenden derzeit ca. 250 leistungsfähige Workstationsder Firmen Sun Microsystems, Hewlett Packard und Fujitsu Siemens zur Verfügung. Darüber hinausbesitzt die Erlanger Informatik Zugang zu einer Vielzahl speziell ausgestatteter Systeme: Multiprozessorenund Parallelrechner, Multimedia-Arbeitsplatzrechner und diverse Serversysteme. Die Gesamtausstattungumfasst mehr als 500 Rechner, die überwiegend unter dem Betriebssystem UNIX oder Linux betriebenwerden. Alle Rechner sind im Rechnerverbund Universität Erlangen zusammengeschlossen (Rechnernetzemit einer Bandbreite von 100 Mbit/s bis 10 Gbit/s). Die Verbindung mit anderen deutschenHochschulen und mit dem Internet erfolgt über das deutsche Wissenschaftsnetz (WiN).Als zentrale Einrichtung des Department Informatik und des Regionalen Rechenzentrums Erlangen wurdedie Informatik-Sammlung ISER eingerichtet, in der Geräte und Dokumente von historischen mathematischenInstrumenten und Maschinen bis hin zu den Personal Computern und Hochleistungsrechnern derletzten Jahrzehnte gesammelt und ausgestellt werden; darüber hinaus enthält sie viele technische Beschreibungen,beginnend beim Themenkreis ”Mechanische Rechenanlagen“ bis zu ”Mikroprozessoren“und ”Parallelrechnern“.13

1.6 LageinformationDas Department Informatik ist im Südgelände der Universität auf dem Campus der Technischen Fakultätangesiedelt.14

Die Lehrstühle 1–8, 11 und die Informatik-Sammlung ISER sind gemeinsam mit dem Regionalen Rechenzentrum(RRZE) im Gebäudekomplex Martensstraße 1 und 3 (Wolfgang-Händler-Hochhaus) untergebracht.Die Lehrstühle 9,10 und 12 befinden sich im Gebäude der Cauerstraße 11. Die Vorlesungen imBereich der Informatik finden in Gruppenräumen (z. B. im Informatikhochhaus) und den Hörsälen H1- H12(siehe Univis GPS-Koordinaten.) statt.15

Kapitel 2Allgemeine Informationen zumInformatikstudium2.1 Informationen für das erste SemesterStudienbeginn und Zulassung zum StudiumDer Studiengang Informatik ist zulassungsfrei, d.h. es ist keine Bewerbung erforderlich. Das Bachelor Studiumder Informatik kann nur zum Wintersemester, das Masterstudium der Informatik sowohl im Sommerwieauch im Wintersemester begonnen werden. Die Vorlesungen beginnen im Sommersemester Mitte Aprilund im Wintersemester Mitte Oktober: Die jeweils aktuellen Semestertermine sind im Internet unter der URLhttp://www.uni-erlangen.de/studium/zulassung/formulare/semesterplan.shtml zu finden.Einschreibung (Immatrikulation)Den Einschreibeantrag stellen Deutsche und Ausländer mit deutschem Abitur („Bildungsinländer“) onlinewährend der allgemeinen Immatrikulationsfrist (für Wintersemester ca. Juli). Vor der Einschreibung ist einOnline- Immatrikulationsantrag zu stellen, der unter http://www.unierlangen.de/studium/zulassung/formulareverfügbar sein wird.Internationale Studierende finden unter http://www.uni-erlangen.de/internationales alles Wissenswertefür die Bewerbung.Belegen, LeistungsnachweiseNach erfolgter Einschreibung erhalten die Studierenden Zugang zu „MeinCampus“. Dort können die Studierendenmit ihrem Zugangskennwort ihre persönliche Leistungsübersicht (z. B. Modulnoten) einsehen undauch ausdrucken. Diese Übersicht der Leistungsnachweise kann (z. B. für einen Wechsel an eine andereUni/Hochschule) vom Prüfungsamt beglaubigt werden.17

2.2 Informationen für höhere SemesterRückmeldenDie Rückmeldung dient zur Bestätigung der Immatrikulation für das nächste Semester. Die Rückmeldungerfolgt nicht persönlich, sondern durch Überweisung des Semesterbeitrags. Alle Studierenden erhalten mitden Semesterunterlagen einen Überweisungsvordruck.Der Termin zur Einzahlung des Semesterbeitrages ist ca. 6 - 8 Wochen vor Beginn des entsprechendenSemesters. (Genaue Terminübersicht unter http://www.uni-erlangen.de/studium/zulassung/formulare/semesterplan.shtml)Achtung! Bei Fristversäumung der Einzahlung droht die Exmatrikulation!Nach Zahlungseingang werden die Studienunterlagen an die angegebene Postanschrift zugesandt. Einenvorgefertigten Überweisungsschein für das nächste Semester erhält jeder Student mit den Studienunterlagenausgehändigt.Hinweis: Beachten Sie bitte auch jedes Semester die blauen Seiten im Vorlesungsverzeichnis, da dort jeweilsdie aktuellen Mitteilungen für die Studierenden abgedruckt werden.2.3 Studien- und PrüfungsleistungenStudien- und PrüfungsordnungenDie Ziele und Inhalte, sowie der Aufbau des Bachelor-/Master-Studiengangs Informatik an der UniversitätErlangen-Nürnberg sind in der Studienordnung festgelegt. Die Regelungen für die Durchführung der Prüfungenfinden sich in der Fachprüfungsordnung (FPO) Informatik. Diese wiederum enthält nur die fachspezifischenErgänzungen zur Allgemeinen Prüfungsordnung für die Bachelor- und Master-Studiengänge an derTechnischen Fakultät (ABMPO/TechFak). Die aktuelle Fassung ist auf den Web-Seiten des DepartmentsInformatik unter www.informatik.uni-erlangen.de zu finden.Bei Änderungen der Prüfungsordnungen ist für Studierende jeweils die Fassung maßgebend, die zum jeweiligenStudienbeginn gültig ist. Studierenden anderer Studiengänge, die Informatik als Nebenfach wählen,werden grundsätzlich zunächst auf die Prüfungs- und Studienordnungen ihres Studienganges verwiesen.Dies gilt insbesondere für Studierende mit Hauptfach Mathematik und mit Hauptfach Elektrotechnik, Elektronikund Informationstechnik: Die Prüfungs- und Studienordnungen dieser Studiengänge enthalten Bestimmungenüber das Nebenfach Informatik.2.4 ECTS-Punkte und ModularisierungDas Studium besteht aus einzelnen Modulen, die mit ECTS-Punkten bewertet werden. Mit Modul bezeichnetman eine zeitlich zusammenhängende Lehreinheit, die aus einzelnen Lehrveranstaltungen (Vorlesungen,Übungen, Tutorien etc.) bestehen kann. Ein Modul wird mit einer Modulprüfung abgeschlossen. Diesekann sich aus Einzelleistungen (Prüfungs- bzw. Studienleistungen) zusammensetzen. Die Einzelleistungenwerden mit Noten bewertet und mit ECTS-Punkten gewichtet. ECTS-Punkte (European Credit Transfer andAccumulation System) dienen somit der Gliederung, Berechnung und Bescheinigung des Studienaufwandesund sind ein Maß für die Arbeitsbelastung der Studierenden. Ein Studiensemester wird mit ca. 30ECTS-Punkten veranschlagt; dabei entspricht ein ECTS-Punkt einem Arbeitsaufwand von ca. 25-30 Stunden.Zur Erreichung des Bachelorgrades sind 180 ECTS-Punkte nötig.StudienleistungenStudienleistungen sind praktische Tätigkeiten, die Teilnahme an Lehrveranstaltungen einschließlich VorundNachbereitung. Zu den Lehrveranstaltungen zählen hierbei Vorlesungen, Übungen, Praktika, Seminare,Kolloquien und Exkursionen. Eine Studienleistung ist die schriftliche Bestätigung über die erfolgreiche Teil-18

nahme an einer Lehrveranstaltung. Leistungsnachweise wurden früher auch kurz als Scheine bezeichnet.Die meisten Studienleistungen sind unbenotete Leistungsnachweise, welche aber meist zum Bestehen einesModuls ebenfalls erfolgreich abgelegt werden müssen. Die Anmeldung für eine Studienleistung erfolgtimmer beim Lehrstuhl. Die Studienleistungen werden von den Dozenten ausgestellt, die die jeweilige Lehrveranstaltungverantwortlich durchführen. Studienleistungen können beliebig oft wiederholt werden, soferndie Lehrveranstaltung noch angeboten wird. Die Bedingungen für den Erwerb bzw. die Benotung der Studienleistungwerden in den Modulbeschreibungen bis spätestens eine Woche vor Beginn der Lehrveranstaltungbekanntgegeben (z.B. Bearbeitung von Übungsaufgaben, Referate und Prüfungen). Die genaue Anzahlvon Studienleistungen wird für das Bachelor-Studium in Kapitel 3 und für das Master-Studium in Kapitel4 beschrieben.Prüfungen (Prüfungsleistung)Prüfungsleistungen werden schriftlich oder mündlich durchgeführt, sind benotet und dienen der Leistungskontrolle.Prüfungsleistungen sowohl im Bachelor- als auch im Master-Studium werden studienbegleitenddurchgeführt. Studienbegleitender Prüfungen liegt die Idee zugrunde, Lehrveranstaltungen möglichst unmittelbarnach Abschluss der Veranstaltung zu prüfen. Dies steht im Gegensatz zu den früher verbreitetenBlockprüfungen, in denen der Inhalt mehrerer Lehrveranstaltungen aus verschiedenen Semestern gemeinsamin einem Abschnitt geprüft wurde. Studienbegleitende Prüfungen führen zwar zu einer größeren Zahlvon Prüfungen, sind jedoch auf ein engeres Stoffgebiet begrenzt und erlauben den Studierenden einenschnelleren Rückschluss auf ihren Leistungsstand. Die genaue Anzahl von Prüfungsleistungen und Studienleistungenwerden für das Bachelor-Studium in Kapitel 3 und für das Master-Studium in Kapitel 4 beschrieben.Für alle Fragen, die Prüfungen betreffen, ist formell der Prüfungsausschuss der Technischen Fakultätzuständig. Jede nicht bestandene Modulprüfung (mit Ausnahme der Grundlagen- und Orientierungsprüfung;vgl. Kapitel 3, und der Bachelor-Arbeit) kann zweimal wiederholt werden. Prüfungen, welche zu den Grundlagen-und Orientierungsprüfungen gezählt werden und die Bachelor-Arbeit können nur einmal wiederholtwerden. Treten Fragen zu Prüfungen auf, sollte das Studien-Service-Center oder das Prüfungsamt kontaktiertwerden.Anmeldezeiträume zu Prüfungen (Prüfungsleistungen)Die Studierenden müssen sich zu jeder der Prüfungen in „MeinCampus“ anmelden. Hierzu sind Anmeldefristenzu beachten. Die Meldefristen (auch Rücktrittsfristen) und Prüfungszeiträume sind beim Prüfungsamtersichtlich:http://www.uni-erlangen.de/einrichtungen/pruefungsamt/technik/anmeldetermineDie Prüfungen finden jeweils in den festgelegten Prüfungszeiträumen A (in der Regel die ersten zwei Wochennach Vorlesungsende) und B (die letzten 3 Wochen vor Beginn der neuen Vorlesungszeit) statt.Prüfungsunfähigkeit/Versäumnis von PrüfungenEine vor oder während der Prüfung eingetretene Prüfungsunfähigkeit muss genauso wie ein Rücktritt oderein Versäumnis der Prüfung aus triftigem Grund unverzüglich, d.h. sofort dem Prüfungsamt mitgeteilt werden.Sollte eine Prüfungsunfähigkeit während einer schriftl. Prüfung auftreten, sollte die Prüfung sofort abgebrochenwerden und unverzüglich dem Prüfer oder der Prüfungsaufsicht mitgeteilt werden. Wird die Prüfungtrotz krankheitsbedingter Prüfungsunfähigkeit abgeschlossen, gilt sie als abgelegt (hier hilft auch keinnachträglich eingereichtes Attest vom gleichen Tag).Bei krankheitsbedingter Prüfungsunfähigkeit ist dem Prüfungsamt unverzüglich ein ärztl. Attest vorzulegen.Der Prüfungsausschuss kann ein vertrauensärztliches Attest verlangen.Wird eine Prüfung aus gesundheitlichen Gründen vorzeitig abgebrochen, muss ein vertrauensärztlichesAttest vorgelegt werden. Hinweise hierzu finden Sie hier:http://www.fau.de/einrichtungen/pruefungsamt/Attest/index.shtml19

2.5 SprachkenntnisseDa alle wesentlichen Veröffentlichungen im Bereich der Informatik in englischer Sprache erfolgen, sind guteenglische Sprachkenntnisse besonders für Seminarvorbereitungen und das Literaturstudium für die Bachelorarbeitunbedingt erforderlich. Es ist daher empfehlenswert, sich möglichst frühzeitig mit dem Lesenenglischsprachiger Fachliteratur vertraut zu machen.Zur Zulassung ins Masterstudium sind Englischkenntnisse vorzuweisen. Der Nachweis erfolgt durch dasAbiturzeugnis oder vergleichbare Nachweise auf dem Niveau UNIcert C II, bzw. Europäischer ReferenzrahmenB2.2.6 Bibliotheken• Technisch-Naturwissenschaftliche ZweigbibliothekErwin-Rommel-Str. 60Ausleihe Lesesaal: Mo.–Fr. 8–24 Uhr (August 9–22 Uhr), Sa 10-22 Uhr• Bibliothek Mathematik / Informatik / RRZEFelix-Klein-Gebäude, Cauerstraße 11Mo.–Fr. 8.00–12.00 Uhr, 13.00–17.00 Uhrwährend der Semesterferien bitte Aushang beachten.Nur Präsenzbibliothek, keine Ausleihe.Über die URL http://opac.uni-erlangen.de kann auf die verschiedenen Online-Recherche-Systeme der UniversitätsbibliothekErlangen-Nürnberg zugegriffen werden.2.7 Studienberatung und InformationsmöglichkeitenNeben der allgemeinen Hilfestellung durch das Informations- und Beratungszentrum für Studiengestaltung(IBZ) können Fragen zum Informatikstudium an das Studien-Service-Center Informatik gerichtet werden.Spezielle Aspekte eines Fachgebietes können bei den Lehrstühlen erfragt werden.Das Lehrveranstaltungsangebot, sowie Änderungen an den Studien- und Prüfungsordnungen werden in derStudienkommission Informatik, einem Ausschuss des Fachbereichsrats der Technischen Fakultät, besprochenund über das Universitäts-Informationssystem UnivIS im Internet veröffentlicht (URL:univis.unierlangen.de).Bei vielen praktischen Problemen kann auch der Austausch mit erfahrenen Kommilitonen weiterhelfen. DieFachschaftsinitiative Informatik (FSI) organisiert unter anderem Erstsemestertutorien, Lehrstuhlbesichtigungenund Stammtische. Das Informationsangebot der Erlanger Informatik im World Wide Web(www.informatik.uni-erlangen.de) ergänzt und aktualisiert die genannten Informationsquellen. Die für Studierendeder Informatik wesentlichen Anschlagbretter hängen im Erdgeschoss des Informatik-Hochhauses undvor dem Prüfungsamt. Darüber hinaus befinden sich an jedem Lehrstuhl Anschlagbretter mit weiteren Informationen,z.B. über Forschungsinhalte, Bachelorarbeiten sowie Stellenangebote.20

2.8 Kontaktadressen1. Informations- und Beratungszentrum für Studiengestaltung (IBZ)Schlossplatz 3/Ecke Halbmondstraße 6, Zimmer 0.021, Tel.:09131/85-23333 bzw. /85-24444,E-Mail: ibz@zuv.uni-erlangen.deURL: http://www.uni-erlangen.de/studium/service-beratung/Öffnungszeiten: Montag–Freitag 8.00 – 18.00 UhrDas IBZ informiert über:• Studienmöglichkeiten, Fächerkombinationen, Studienabschlüsse, Stipendien,• Zulassungsregelungen, Bewerbungsverfahren, Einschreibungs-Voraussetzungen;• Immatrikulation, Studiengestaltung, Prüfungsanforderungen, Weiterbildung.Das IBZ berät:• bei Schwierigkeiten hinsichtlich der Studienfachwahl;• bei Eingewöhnungsproblemen zu Beginn des Studiums;• bei Schwierigkeiten im Studium, bei geplantem Studienfachwechsel oder Studienabbruch.2. Sekretariat der Studienkommission InformatikI. Rentsch, Martensstraße 3 (Wolfgang-Händler-Hochhaus),Zimmer 02.155, 2. Stock, Tel.: 09131/85-28807,E-Mail: rentsch@informatik.uni-erlangen.de3. Studien-Service-Center InformatikDas Studien-Service-Center erteilt allgemeine Auskünfte über die Studiengänge Informatik (Bachelor,Master, Zwei-Fach-Bachelor), Computational Engineering und Wirtschaftsinformatik.• Leitung und Studienberatung für die Fächer Informatik (Bachelor / Master) undZwei-Fach-Bachelor mit Erstfach InformatikChristian GötzMartensstr. 3, (Wolfgang-Händler-Hochhaus), Raum 02.157Tel. (09131) 85-27007Sprechzeiten: Mo, Di, Mi jeweils 9.00 – 12.00 Uhr und Di 13.30 – 16.00 UhrE-Mail: christian.goetz@informatik.uni-erlangen.de• Studienberatung für die Fächer Computational Engineering, Wirtschaftsinformatik,und Medizintechnik:N.N.Martensstr. 3, (Wolfgang-Händler-Hochhaus), Raum 02.158Tel. (09131) 85-67337Sprechzeiten: Mo, Mi, Do jeweils 12.00 – 15.00 UhrE-Mail:21Für spezielle Fragen eines Fachgebietes gibt es Beratung bei den Lehrstühlen.Eine persönliche Sprechstunde (jeweils nach Vereinbarung) bietet z. B. für Nebenfachstudierende an:• Dr.-Ing. Ulrich KlehmetMartensstr. 3, (Wolfgang-Händler-Hochhaus), Raum 06.139Tel.: (09131) 85-27009E-Mail: klehmet@informatik.uni-erlangen.de

4. Prüfungsausschuss und Prüfungsamt der Technischen FakultätDer Prüfungsausschuss ist Entscheidungsgremium in allen Fragen der Anwendung der Prüfungsordnung.Der Vertreter der Informatik im Prüfungsausschuss kann im Sekretariat der Studienkommissionerfragt werden.Das Prüfungsamt, Halbmondstraße 6, 91054 Erlangen (Sprechzeiten: Mo.–Fr. 8.30–12 Uhr, Tel.09131/85 -24816, -26707) wickelt alle laufenden Verwaltungsvorgänge des Prüfungswesens ab, insbesondereAnmeldung und Zulassung zu Prüfungen, Terminerteilung, Entgegennahme von Anträgen anden Prüfungsausschuss etc.5. Studentenwerk• Amt für Ausbildungsförderung, Hofmannstr. 27, 91052 Erlangen,Mo., Di., Do., Fr. 8.30–12 Uhr, Mo. u. Do. 13–16 Uhr, Tel. 09131/8917-0Das Amt für Ausbildungsförderung verwaltet die Ausbildungsförderung nach dem Bundesausbildungsförderungsgesetz(BAföG)• WohnService Erlangen (Vergabe der Plätze in Studentenwohnheimen)Henkestraße 38 a, 91054 Erlangen, Tel.: 09131/8002-23/-24, Fax09131/8002-28, email: Wohnservice.Er@stw.uni-erlangen.de URL:www.studentenwerk.uni-erlangen.deSprechzeiten: Mo, Mi, Do 09.00–12.00 Uhr, Di. 10.00–12.00 Uhr und 13.30–15.30 Uhroder nach Vereinbarung• Privatzimmer- und WohnungsvermittlungLangemarckplatz 4, 91054 Erlangen: Kostenlos für wohnungssuchende Studierende, aber nurmit persönlicher Vorsprache möglichDie der Technischen Fakultät nächstgelegenen Studentenwohnheime sind die Heime Ratiborer Str. 2–4, Hartmannstraße 129 und Erwin-Rommel-Straße 51–59.6. Referat für internationale AngelegenheitenSchlossplatz 3, Mo.–Fr. 8.30 - 12.00 Uhr, Tel. 85-24800.Die Informationen des akademischen Auslandsamts sind im WWW unterwww.uni-erlangen.de/internationaleszu erreichen.22

2.9. Informationsschriften und Informationen im Internet1. Internetseiten der InformatikAktuelle Informationen der Informatik-Lehrstühle über alle Aktivitäten im Bereich Forschung und Lehrewerden im World-Wide-Web laufend auf aktuellem Stand gehalten. Die Einstiegsseite des Departmentsist unter der Adresse (URL) www.cs.fau.de zu finden.Der Web-Seiten des Studienganges Informatik befinden sich unter der URL:http://www.informatik.fau.de2. Kurzinformation des IBZDie Kurzinformation und die „Kurzbeschreibung des Studiengangs Informatik“ des IBZ wenden sich inerster Linie an Studieninteressenten und enthalten gegenüber dem vorliegenden Studienführer keineweitergehenden Angaben.3. Studienführer InformatikDer Studienführer Informatik wendet sich in erster Linie an Studierende der Informatik in Erlangen undenthält alle für die Studiengestaltung relevanten Informationen, die regelmäßig auf den neuesten Standgebracht werden. Eine Online-Fassung des Studienführers sowie weitere Verweise auf Informationenzum Studium sind unter der URL www.informatik.fau.de zu finden.23

2.9 Studienfachwechsler, Hochschulwechsler und ausländischeStudierendeDie Probleme, die sich beim Wechsel aus dem Studiengang Informatik in einen anderen Studiengang stellen,sind keine Angelegenheit der Informatik. Wer jedoch aus einem anderen Studiengang in den StudiengangInformatik überwechselt, sollte sich unbedingt schon vor Aufnahme des Studiums Klarheit überdie Frage der Anerkennung von Leistungen und Anrechnungen von Fachsemestern verschaffen und danndie erforderlichen Anträge an den Prüfungsausschuss schnellstmöglich stellen. Vergleichbare Problemeder Anerkennung und Anrechnung gibt es auch, wenn jemand aus einem ausländischen Studium nachDeutschland wechselt, häufig auch dann, wenn kein Studienfachwechsel vorliegt. Also müssen insbesondereausländische Studierende der Informatik rechtzeitig, d.h. vor Beginn des Studiums der Informatik inErlangen, sich beraten lassen, um dann ggf. Anträge an das Prüfungsamt stellen zu können.Beide Fallgruppen haben das gemeinsame Problem, dass jede Anerkennung von Leistungen auch Studienzeitanrechnungmit sich bringt und damit die real verfügbare Studienhöchstdauer einschränkt. Dies istim Einzelfall gravierend, wenn sich aufgrund von fristsetzenden Leistungsnachforderungen seitens derPrüfungsbehörde eine höhere Semesterbelastung ergibt, als die dem ”normalen“ Studienverlauf entsprechende.Die Anerkennungsproblematik kann schließlich auch auftreten, wenn man die Hochschule wechselt. Fürjede erbrachte Modulprüfung muss die Anerkennung durch Anrechnung entsprechend den Anforderungender hiesigen Prüfungsordnung beantragt werden. Wie andere Hochschulen mit einem aus dem ErlangerInformatik-Studium kommenden Bewerber umgehen, kann man nicht pauschal sagen. Von Erlangen auskann man in dem Fall nicht mehr tun, als schon erbrachte Leistungen zu bestätigen. Für Leistungen auseinem nur zwischenzeitlichen Auslandsaufenthalt, die in Erlangen geltend gemacht werden, gilt sinngemäßdas Gleiche wie für den Wechsel aus dem Ausland. Die Studienfachberatung gibt in all diesen FällenHinweise, Planungs- und Formulierungshilfen.Ausländische Studierende müssen für die Immatrikulation ausreichende deutsche Sprachkenntnissenachweisen. Sie benötigen die "Deutsche Sprachprüfung für den Hochschulzugang ausländischer Studienbewerber"(DSH). Diese Prüfung wird in drei Stufen bewertet, wobei Stufe 2 im Gesamtergebnis alsNachweis ausreichender Deutschkenntnisse für alle Studiengänge gilt. Informationen finden Sie hier:http://www.uni-erlangen.de/internationales/aus-dem-ausland/Regulaer-Studierende/deutsch.shtml24

Kapitel 3Der Bachelorstudiengang Informatik3.1 Aufbau des BachelorstudiumsDer Bachelorstudiengang ist – abgesehen von den Wahlpflichtmodulen und dem Nebenfach – für alleStudierenden der Informatik einheitlich und ermöglicht einen ersten berufsqualifizierenden Abschluss. Methodische,praktische und technische Kenntnisse werden ebenso vermittelt. Besonderer Wert wird auf diepraktische Programmierausbildung in Übungsgruppen und die laufende Rückkopplung des Leistungsstandsdurch die studienbegleitenden Prüfungen gelegt.Die ersten beiden Semester bilden die Grundlagen- und Orientierungsphase (GOP). Sie ist mit30 ECTS (von insgesamt 180) gewichtet.Die GOP ist bestanden, wenn am Ende des dritten Semesters Module aus dem Angebot des erstenStudienjahres (erstes und zweites Semester) im Umfang von 30 ECTS spätestens im Zweitversuchbestanden sind. Die wählbaren Module sind in Tabelle 3.1 ersichtlich:Tabelle 3.1 zeigt die GOP-fähigen Module des ersten Studienjahres für den Studienbeginn zum Wintersemestermit den dazugehörigen Prüfungen.Umfang in Semesterwochenstunden(SWS) Studienleistung in ECTSPrüfungs- und GewichtungSem.Modul18PfP: PL (K 120) +Algorithmen und Datenstrukturen10(4 Vorlesung, 2 Übung, 2 Praktikum) SL(Übungsleistung)4Konzeptionelle ModellierungPL (K 90) 5(2 Vorlesung, 2 Übung)Grundlagen der Technischen InformatikMathematik für Ingenieure C16(4 Vorlesung, 2 Übung)6(4 Vorlesung, 2 Übung)PfP: PL (K 120) +SL(Übungsleistung)PfP: PL (K 90) +SL(Übungsleistung)7,57,52Parallele und funktionale ProgrammierungGrundlagen der Rechnerarchitekturund -organisationGrundlagen der SchaltungstechnikMathematik für Ingenieure C22/3 Systemprogrammierung*4(2 Vorlesung, 2 Übung)4(2 Vorlesung, 2 Übung)4(2 Vorlesung, 2 Übung)6(4 Vorlesung, 2 Übung)8(4 Vorlesung, 2 Übung, 2 Praktikum)PL (K 60) 5PL (K 90) 5PfP: PL (K 90) +SL (Übungsleistung)PfP: PL (K 90) +SL (Übungsleistung)57,5PL (K 120) 10Tab. 3.1: Module des ersten Studienjahres mit Studienbeginn im Wintersemester* Das Modul Systemprogrammierung geht über zwei Semester, es darf (Aufgrund einer Ausnahmeregelung der FPO) trotzdem zurGOP verwendet werden.Erläuterungen siehe nach Tab. 3.2.25

Bis zum 5. Fachsemester sind weitere Pflichtmodule zu belegen.Tabelle 3.2 gibt einen Überblick über die jeweiligen Module mit den dazugehörigen Prüfungen und Leistungsnachweisen.Zu den Pflichtmodulen gehören zusätzlich ein Seminar (5 ECTS) und ein (universitätsinternes)Praktikum (10 ECTS), die für das 4. und 5. Semester vorgesehen sind.SemModulUmfang in Semesterwochenstunden(SWS)PrüfungGewichtunginECTS3 Grundlagen der Logik in der Informatik4(2 Vorlesung, 2 Übung)PfP: PL (K 90) +SL (Übungsleistung)5Softwareentwicklung in Großprojekten4(2 Vorlesung, 2 Übung)PL (K 90) 5Berechenbarkeit und formale Sprachen6(4 Vorlesung, 2 Übung)PfP: PL (K 90) +SL (Übungsleistung)7,5Mathematik C36(4 Vorlesung, 2 Übung)PfP: PL (K 90) +SL (Übungsleistung)7,54 Algorithmik kontinuierlicher SystemeRechnerkommunikationTheorie der ProgrammierungMathematik C45 Implementierung von Datenbanksystemen6(4 Vorlesung, 2 Übung)4(2 Vorlesung, 2 Übung)6(4 Vorlesung, 2 Übung)6(4 Vorlesung, 2 Übung)4(2 Vorlesung, 2 Übung)PfP: PL (K 90) +SL (Übungsleistung)PfP: PL (K 90) +SL (Übungsleistung)7,5PL (K 90) 7,5PfP: PL (K 90) +SL (Übungsleistung)57,5PL (K 90) 5Tab. 3.2: Pflichtmodule im Bachelor-Studiengang (Reihenfolge je nach Studienbeginn abweichend)Erläuterungen:SWS: Semesterwochenstunden, ECTS: Punkte des European Credit Transfer Systems, PL: Prüfungsleistung (benotet),SL: Studienleistung (unbenotet, frühere Übungsscheine),K: Klausur (mit Dauer in Minuten),PfP: Portfolioprüfung: Zum Bestehen des Moduls sind mehrere Nachweise nötig (meist Prüfungsleistung und Studienleistung),Ab dem 5. Fachsemester müssen Wahlpflichtmodule aus mindestens zwei der folgenden Vertiefungsrichtungenim Umfang von insgesamt 15 ECTS gewählt werden:26• Datenbanksysteme• Diskrete Simulation• Elektronik und Informationstechnik• Graphische Datenverarbeitung• Hardware-Software-Co-Design• Kommunikationssysteme• Künstliche Intelligenz• Medieninformatik• Informatik in der Bildung• IT-Sicherheit• Medizinische Informatik• Mustererkennung

• Programmiersysteme• Rechnerarchitektur• Software Engineering• Systemsimulation• Theoretische Informatik• Verteilte Systeme und BetriebssystemeEine genauere Erläuterung dieser Vertiefungsmöglichkeiten wird in den Kapiteln 3.2.1 ff. gegeben.Eine aktuelle Übersicht aller Vertiefungsrichtungen findet man im Internet unterhttp://www.informatik.fau.de/studierende/vertiefung.shtmlParallel zu den Wahlpflichtmodulen wird im 5. Fachsemester ein Nebenfach (mit insg. 15 ECTS) gewählt.In Kapitel 5 werden alle derzeit wählbaren Nebenfächer vorgestellt (Modulbeschreibungen siehe Internet-Link unten). Weitere Nebenfächer können auf Antrag an den Prüfungsausschuss zugelassen werden. Die15 ECTS des Nebenfachs zählen im Informatikstudium zum Bereich der Schlüsselqualifikations-ECTS.Falls während des Bachelorstudiums ein Wechsel des Nebenfaches, oder eines Wahlpflichtmoduls stattfindet,werden eventuelle Fehlversuche aus dem vorherigen Nebenfach oder Wahlpflichtmodul nicht angerechnet!Eine aktuelle Übersicht aller Nebenfächer mit den jeweilig zu belegenden Modulen findet man im Internetunterhttp://www.informatik.fau.de/studierende/nfaecher.shtmlDas Modul Bachelorarbeit wird im 6. Fachsemester absolviert. Es umfasst zum einen die schriftliche Bachelorarbeit(12 ECTS), zum anderen das „Begleitseminar mit Referat“ (3 ECTS). Die Bachelorarbeit solltemit einem Aufwand von ca. 360 Stunden geschrieben werden können und ein wissenschaftliches Themaaus dem Bereich der Informatik behandeln. Das „Begleitseminar mit Referat“ umfasst ein Referat imUmfang von ca. 30 Minuten über das Thema der Bachelorarbeit und die erfolgreiche Teilnahme am Begleitseminar.27

Übersichtstabelle 1Module des Bachelorstudiums Informatik (Beginn nur zum Wintersemester) mit Angabe der ECTS-Punkte, der Verteilung auf die Semester und desPrüfungsmodusModuleUmfang SWSSemesteraufteilungPrüfungs- und StudienleistungGOPfähig28Name (Modul bzw. Teilmodul) V Ü P1. Sem. 2. Sem. 3. Sem. 4. Sem. 5. Sem. 6. Sem.SWS ECTS SWS ECTS SWS ECTS SWS ECTS SWS ECTS SWS ECTSAlgorithmen und Datenstrukturen 4 2 2 8 10PfP: PL(K120) +SL(Übungsleistung)jaKonzeptionelle Modellierung 2 2 4 5 PL(K90) jaGrundlagen der Technischen Informatik 4 2 6 7,5PfP: PL(K120) + jaSL(Übungsleistung)Parallele und funktionale Programmierung 2 2 4 5 PL(K60) jaGrundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation 2 2 4 5 PL(K90) jaGrundlagen der Schaltungstechnik 2 2 4 5PfP: PL(K90) + jaSL(Übungsleistung)Systemprogrammierung 4 2 2 4 5 4 5 PL(K120) jaGrundlagen der Logik in der Informatik 2 2 4 5PfP: PL(K90) +SL(Übungsleistung)Softwareentwicklung in Großprojekten 2 2 4 5 PL(K90)Berechenbarkeit und Formale Sprachen 4 2 6 7,5PfP: PL(K90) +SL(Übungsleistung)Theorie der Programmierung 4 2 6 7,5 PL(K90)Rechnerkommunikation 2 2 4 5PfP: PL(K90) +SL(Übungsleistung)Algorithmik kontinuierlicher Systeme 4 2 6 7,5PfP: PL(K90) +SL(Übungsleistung)Implementierung von Datenbanksystemen 2 2 4 5 PL(K90)Seminar (Schlüsselqualifikation) 2 5 PL(Seminarleistung)Praktikum 10 PL(Praktikumsleistung)Mathematik für INF 1 1) 4 2 6 7,5PfP: PL(K90) + jaSL(Übungsleistung)Mathematik für INF 2 1) 4 2 6 7,5PfP: PL(K90) + jaSL(Übungsleistung)Mathematik für INF 3 1) 4 2 6 7,5PfP: PL(K90) +SL(Übungsleistung)Mathematik für INF 4 1) 4 2 6 7,5PfP: PL(K90) +SL(Übungsleistung)Wahlpflichtbereich: Wahlpflichtmoduleaus mind. 2 Vertiefungsrichtungen10 5 PL(MHB)MH

ModuleUmfang SWSSemesteraufteilungPrüfungs- und StudienleistungGOPfähigName (Modul bzw. Teilmodul) V Ü P1. Sem. 2. Sem. 3. Sem. 4. Sem. 5. Sem. 6. Sem.SWS ECTS SWS ECTS SWS ECTS SWS ECTS SWS ECTS SWS ECTSNebenfach (Schlüsselqualifikation) 5 * 10 * PL(MHB)MHSchriftliche Bachelorarbeit 12 schriftl. AusarbeitungBegleitseminar mit Referat zur Bachelorarbeit 3(80 %) und Vortrag (ca.45 Min.: 20 %)Summe SWS 24 22 24 24 4Summe ECTS 30 27,5 30 32,5 30 30Erläuterungen:V: Vorlesung, U: Übung, P: Praktikum, SWS: Semesterwochenstunden, ECTS: Punkte des European Credit Transfer Systems, PL: Prüfungsleistung (benotet), SL: Studienleistung (unbenotet),K: Klausur (mit Dauer in Minuten), MHB: siehe Modulhandbuch, PfP: Portfolioprüfung, GOP: Grundlagen- und Orientierungsprüfung – 30 ECTS aus den mit „ja“ gekennzeichneten Modulen. 1) Die Äquivalenzender Mathematik-Module in den Studiengängen der Technischen Fakultät werden ortsüblich bekanntgemacht“PL: Seminar: mdl. Vortrag, schrift. Ausarbeitung, aktive Teilnahme,PL: Praktikum: schrift. Ausarbeitung, Abschlussbericht und/oder Abschlussvortrag, aktive Teilnahme*sofern die FPO des beteiligten Nebenfachs keine andere Regelung vorsieht (in einigen Nebenfächern können nur 10 ECTS Module belegt werden, insofern müssen dann 20 ECTS belegt werden, wobeinur 15 ECTS für den Ba. Inf. zählen.29

3.2 Vertiefungsrichtungen im Wahlpflichtmodul1. IT-Sicherheitsinfrastrukturen (Informatik 1)Sicherheit, also die Abwesenheit von Gefahr, ist ein Querschnittsaspekt, der sich durch alle gesellschaftlichenund technologischen Bereiche zieht. Im Kontext von Computersystemen bezeichnet man mit demBegriff IT-Sicherheit die Abwesenheit von Gefahren, die durch böswillige, intelligente Gegenspieler (imVolksmund „Hacker'“ genannt) entstehen. Mangelnde IT-Sicherheit entwickelt sich immer mehr zu einementscheidenden Hemmschuh für die weitere Durchdringung unserer Gesellschaft mit Computern.Um IT-Sicherheit zu erreichen, müssen zunächst zwei Fragen beantwortet werden:• Was soll genau geschützt werden?• Gegen wen genau will man es schützen?Beide Fragen erscheinen auf den ersten Blick trivial, sie sind aber schon bei mittelmäßig komplexen Systemenerstaunlich schwer zu beantworten. Von diesen Antworten hängen aber die konkreten Maßnahmenab, mit denen man IT-Sicherheit erreicht.Die Vorlesungen aus dem Vertiefungsgebiet „IT-Sicherheit'' geben einen Einblick in das Spannungsfeldzwischen IT-Systemen auf der einen Seite und den Angreifern, bzw. den Angriffen auf der anderen. Dabeiwerden sowohl defensive Methoden betrachtet, die also primär Angriffe verhindern, als auch offensiveMethoden, also die Angriffstechniken selbst.2. Programmiersysteme (Informatik 2)Die zentrale Rolle der Programmiersprachen rührt daher, dass sie sich in einem Spannungsfeld befindenzwischen Rechnerstruktur (sie müssen implementiert werden), Theoretischer Informatik (jeder Programmierspracheliegt ein Berechenbarkeitsmodell zugrunde) und einem Anwendungsgebiet (mit den Sprachensollen Problemlösungen beschrieben werden). Außerdem spielt die Problemlösungsmethodik einewesentliche Rolle: Zum einen sind realistische Probleme so groß, dass diese Methodik in geeigneter Weisebeherrscht werden muss, zum anderen ist nicht immer die gleiche Vorgehensweise anwendbar; es gibtProblemstellungen, die wohldefiniert sind und für die effiziente Algorithmen existieren, und solche, bei denender potentielle Lösungsraum schrittweise abgesucht werden muss. Die sprachliche Unterstützungmuss notwendig verschieden ausfallen.In seiner Forschung beschäftigt sich der Lehrstuhl Informatik 2 vor allem mit Fragen des Übersetzerbausfür Nicht-Standard-Architekturen wie z.B. mit Rechnerbündeln und eingebetteten Systemen. Ziel ist es,diese Architekturen auf hohem Abstraktionsniveau programmierbar zu machen ohne dabei zu große Leistungseinbußenhinnehmen zu müssen, wobei sich die Leistung auf diesen Architekturen nicht nur durchdie Laufzeit bestimmt – Kommunikationseffizienz, Code-Größe, Stromverbrauch sind nur einige der weiterenzu optimierenden Zielgrößen, die im klassischen Übersetzerbau bislang nur unzureichend behandeltsind.3. Rechnerarchitektur (Informatik 3)Um möglichst viel Effizienz aus einem Rechner herauszuholen ist eine genauere Kenntnis der Architektureines Rechners oder eines Prozessors praktisch unerlässlich. Ein rechnendes System muss drei Dingebeherrschen: Daten verarbeiten, Daten speichern und Daten transportieren. Die Rechnerarchitektur befasstsich mit dem Aufbau und dem Zusammenspiel der Komponenten eines rechnenden Systems, welchegenau die drei genannten Aufgaben realisieren. Konkret gehören dazu Prozessoren zum Verarbeiten,Speicher zum Ablegen und Netzwerke zum Transportieren der Daten. Spätestens seit dem Aufkommender Multikern-Prozessoren gilt heutzutage mehr denn je, dass mehr Leistung über paralleles Rechnenerzielt werden muss. Das alleinige Drehen an der Taktschraube führt nicht mehr zu mehr Rechenkraft,30

sondern allenfalls zu einer nicht mehr oder nur noch durch unvertretbar hohen Aufwand beherrschbarerphysikalischer Verlustleistung. Demzufolge befasst sich der Lehrstuhl Rechnerarchitektur in Forschungund Lehre mit dem Aufbau von parallelen Rechnerarchitekturen. Hierbei werden parallele Rechnerarchitektureneingeteilt in groß- und klein-skalierte Architekturen.Zu großskalierten Parallelrechnern gehören z.B. Cluster-Rechner, d.h. ein Zusammenschluss von PCs miteinem schnellen Netzwerk, mit dem Zweck ein rechenintensives Problem in allen PCs gleichzeitig zu bearbeiten.Dies kann man fortsetzen, indem man Cluster von Cluster-Rechnern bildet, sog. Multi-Cluster,und sogar noch weiter führen, indem man über das Internet erreichbare Ressourcen mit Techniken desGrid und Cloud Computings zu einem virtuellen großen Parallelrechner zusammenschaltet. Aber auch im„Mikrokosmos“ innerhalb eines Prozessors findet in mehreren Prozessorkernen und deren Anbindung anCache-Speicher Parallelverarbeitung statt. Um die Kenntnisse dieser Architekturen und der Hardware-nahen,d.h. letztendlich effizienten, Programmierung solcher Systeme zu vertiefen, werden die Module„Cluster und Grid Computing“, „Architektur von Hochleistungsrechnern und -prozessoren“ angeboten, indenen man das Innere von Standard-Mehrkern-Prozessoren von AMD, Intel, Graphikprozessoren undinhomogenen Parallel-Prozessoren wie der Cell-Architektur erfährt und deren Einsatz in den Übungenerprobt. Für die Modellierung, die Leistungsbewertung und die Zuverlässigkeit von parallelen und seriellenRechnerarchitekturen sind Virtualisierungstechniken, d.h. das Nachbilden von Rechnern mit Rechnern,von besonderer Bedeutung. Das Modul Virtuelle Maschinen gibt Einblick in solche Techniken. Die praktischeBasis dafür sind u.a. Linux-Architekturen, die in den Modulen „Design von Hardwarekom-ponentenund Treibern für Linux-Systeme“ und „Design einer Linux-Partition“ intensiv behandelt werden.In klein-skalierten parallelen Rechnersystemen forscht der Lehrstuhl 3 an der Umsetzung von parallelenArchitekturen in konfigurierbarer Hardware, bei denen die innere Struktur beliebig veränderbar ist (sog.FPGAs), und selbst entworfenen Chips (ASICs), deren Architektur nicht mehr veränderbar ist, die dafüraber für eine bestimmte Anwendung leistungsstärker sind. Solche Architekturen können in eingebettetenSystemen eingesetzt werden, z.B. in einer intelligenten Hochgeschwindigkeitskamera oder einem optischenSensor für einen Roboter, die dann Bilder nicht nur aufnehmen sondern gleich verarbeiten. In denModulen „Einführung in den digitalen ASIC-Entwurf“, „Eingebettete Robotik“ und „Digitaltechnik“ wird dieseThematik vertieft. Das Modul „Nanoarchitekturen“ gibt einen Einblick in aktuelle Forschungsinhalte, wiekleinst-skalierte Rechnerarchitekturen im Zeitalter der Nanotechnologie funktionieren werden.Komplettiert werden die angesprochenen Lehrveranstaltungen durch das Modul „Rechnerarchitektur“,welche die Basis für die Vermittlung grundlegender Prinzipien der Arbeitsweise von Rechnern und Prozessorenbildet, und in der die Themen der „Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation“ ausdem 2. Fachsemester fortgeführt werden.4. Verteilte Systeme und Betriebssysteme (Informatik 4)Verteilte Systeme bestehen aus einem (ggf. sehr großen) Verbund unterschiedlicher Rechner, die ihrerseitsdurch z.T. sehr unterschiedliche Systemsoftware betrieben werden. Zur Realisierung des Rechnerverbundskommen dabei ebenso unterschiedliche Netztechnologien zum Einsatz. Verteilte Systeme sinddamit höchst komplexe Gebilde, deren Entwicklung und Wartung große Herausforderungen offenbaren.Die Heterogenität ihrer Komponenten stellt eines der großen Probleme verteilter Systeme dar. Gleichwohlist Offenheit angestrebt, die es erlauben soll, dass (beliebige) Komponenten hinzugefügt, ersetzt und/oderwieder entfernt werden können. Nicht nur in dem Zusammenhang ist es von Bedeutung, Skalierbarkeit zuunterstützen und damit die Funktionstüchtigkeit des Systems auch bei steigender Anzahl von Benutzernbzw. Komponenten zu gewährleisten. Nebenläufigkeit und nicht zuletzt Sicherheit sind weitere Problempunkte,die sich in einem solchen dynamischen Umfeld alles andere als einfach lösbar darstellen. Bedingtdurch die Tatsache, dass die Komponenten (d.h. Rechner, Netze, Prozesse) eines verteilten Systemsunabhängig voneinander ausfallen können, unterscheidet sich die Fehlerverarbeitung grundlegend imVergleich zu Einzelsystemen – worin u.a. auch die fast schon legendäre Definition von Leslie Lamportbegründet ist: ”A distributed system is a system where I can’t get my work done because a computer hasfailed that I’ve never even heard of. “. Daher wird der Schaffung von Transparenz, die die inhärente Kom-31

plexität verteilter Systeme ab einer bestimmten Ebene nicht mehr sichtbar erscheinen lässt, eine sehrgroße Bedeutung beigemessen.Eine wichtige Motivation für den Aufbau verteilter Systeme besteht in der gemeinsamen Nutzung von Betriebsmitteln.Die Verwaltung von Betriebsmitteln ist eine der ursprünglichsten Aufgaben von Betriebssystemen.Damit sind Betriebssysteme im Kontext verteilter Systeme von zentraler Bedeutung, sie bilden dasRückgrat des Gesamtkomplexes und ihnen obliegen dabei zwei wesentliche Aufgaben:• Betriebssysteme sollen durch Bildung geeigneter Abstraktionen dem Anwendungsprogrammierereine Sicht auf das (ggf. auch verteilte, aus mehreren Rechnern bestehende) Rechensystem erlauben,die im Vergleich zur Kompliziertheit der Hardwaregegebenheiten wesentlich vereinheitlichtund vereinfacht ist.So ermöglicht beispielsweise der Begriff der Datei als einer unter gemeinsamen Gesichtspunktenzu betrachtenden Ansammlung von Daten einen einheitlichen Umgang mit den verschiedenstenperipheren Geräten wie Drucker, Bildschirme, Zeichengeräte und Plattenspeicher. Durch die Entwicklungeines geeigneten Objektbegriffs kann bei der Programmierung von Rechnernetzen davonabstrahiert werden, auf welchem der beteiligten Rechensysteme sich Daten und Programmetatsächlich befinden.• Betriebssysteme ermöglichen mehreren Benutzern das kontrollierte, gemeinsame Benutzen vonBetriebsmitteln sowohl in einzelnen Rechenanlagen als auch in Rechnernetzen. Der Begriff ”Betriebsmittel“ist in diesem Zusammenhang sehr allgemein zu sehen. Er umfasst Rechenprozessoren,Speicher und Ein-/Ausgabegeräte, aber auch so genannte Dienstprogramme wie Übersetzerfür Programmiersprachen, Texteditoren oder Datenbanksysteme. Die gleichzeitige Benutzung derBetriebsmittel durch unterschiedliche Benutzer bedingt, dass der Zugang zu Betriebsmitteln geregeltwerden muss. Hierzu gehören einerseits Authentisierungs- und Schutzmechanismen, durchdie sich unbefugte Zugriffe verhindern lassen, andererseits aber auch Koordinierungsmaßnahmen,die Konflikte beim gleichzeitigen Zugriff mehrerer Benutzer regeln.Diesen beiden Fragestellungen entsprechend befasst sich das Fach „Verteilte Systeme und Betriebssysteme“mit der Bildung geeigneter Abstraktionen, der Verwaltung und optimalen Auslastung der Betriebsmittel,der Koordinierung von Abläufen und dem Schutz von Betriebsmitteln gegen unbefugte Manipulation.Das Fach untersucht die hierzu notwendigen grundlegenden Konzepte und die vielfältigen Möglichkeitenihrer Realisierung im Kontext von Betriebssystemen (Laufzeitsysteme, vernetzte/ verteilte Betriebssysteme,Laufzeitsysteme, virtuelle Maschinen, Middleware- Plattformen, . . . ). Heutige Betriebssysteme sindsehr komplexe, umfangreiche Softwaresysteme. Eine wichtige Fragestellung in diesem Umfeld ist deshalbauch, wie die Architektur eines solchen Softwaresystems aufgebaut sein muss und welche Technik geeigneterscheint, damit es auch über einen langen Zeitraum weiterentwickelt und mit vertretbarem Aufwandan spezielle Anforderungen angepasst werden kann.5. Mustererkennung (Informatik 5)Das Ziel der Mustererkennung ist die Erforschung der mathematisch-technischen Aspekte der Perzeptionvon Umwelteindrücken durch digitale Rechensysteme. Die Umwelt wird dabei mit Sensoren erfasst, unddie gemessenen Werte werden als Muster bezeichnet.Die automatische Transformation der Muster in symbolische Beschreibungen bildet den Kern der Mustererkennung.Hierzu zählen elementare Vorverarbeitungsschritte, wie beispielsweise die Normalisierung derBeleuchtungsfarbe in den Eingabedaten, als auch die Analyse domänenspezifischer komplexer Muster,wie zum Beispiel die computergestützte Diagnose medizinischer Bilddaten.Neben der Verarbeitung kontinuierlicher Signale beschäftigen wir uns auch mit der Multikriteriellen Optimierungdiskreter Daten, wie zum Beispiel der Optimierung von Zeitplanungsproblemen.Die Anwendungen der Mustererkennung sind sehr breit gefächert und reichen von industriellen Prüfsystemenüber Fahrzeugumgebungsanalyse, multispektrale Materialunterscheidung, Erkennung von Bildfälschungenbis zu sprachverstehenden Systemen.32

Am Lehrstuhl für Mustererkennung liegt der Anwendungsschwerpunkt im Bereich der Medizintechnik. DieErforschung und Entwicklung komplexer Musteranalysesysteme zur Lösung medizinischer Problemstellungensteht damit im Mittelpunkt.Die Lehre und Forschung am Lehrstuhl für Mustererkennung ist von dem Anspruch geprägt, anwendungsorientierteGrundlagenforschung mit einem modernen Ausbildungskonzept zu kombinieren. Die angebotenenVorlesungen vermitteln wichtige Grundlagen der Mustererkennung sowie jüngere Entwicklungenaus der Forschung. Aufgrund der anwendungsorientierten Forschung und Lehre am Lehrstuhl fürMustererkennung bestehen enge und internationale Kooperationen mit Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen.6. Datenmanagement (Informatik 6)Das Fachgebiet Datenmanagement befasst sich mit der Verwaltung großer Datenmengen im Hauptspeicherund auf peripheren Direktzugriffsspeichern (Magnetplatten, optische Platten), wie sie in vielen Anwendungenin der Wirtschaft, der öffentlichen Verwaltung und der Technik unumgänglich ist.Eine Datenbank ist eine Zusammenfassung aller Daten eines Anwendungsgebiets, auf die über systemnaheSoftware, das so genannte Datenbankverwaltungssystem (DBVS), zugegriffen wird. Das DBVS unterstütztden Entwurf, die Implementierung und den Betrieb von Datenbanken. Es bietet den Benutzerneine abstrakte Sicht auf die Daten und erlaubt ihnen, komplexe Abfragen und Änderungsoperationen auszuführen,ohne dabei die internen Speicherungsstrukturen und Formate berücksichtigen zu müssen. Weiterhinorganisiert das DBVS den gleichzeitigen Zugriff sehr vieler Benutzer auf die gemeinsamen Datenund vermeidet dabei Inkonsistenzen durch gegenseitige Beeinflussung.Die angebotenen Vorlesungen decken die drei Bereiche Grundlagen, Konzepte und Anwendungen vonDatenbanksystemen ab. Insbesondere im Bereich der anwendungsorientierten Vorlesungen werden Veranstaltungenangeboten, die mit den Forschungsschwerpunkten des Lehrstuhls korrespondieren. WeitereVorlesungen decken die Standard-Anwendungsgebiete von Datenbanken ab. Das in der Theorie erworbeneWissen kann durch den Besuch von Praktika vertieft werden.7. Kommunikationssysteme (Informatik 7)Rechnernetze und Kommunikationssysteme prägen die heutige IT Landschaft, ermöglichen den Aufbauverteilter Systeme und Datenbanken, die Übertragung multimedialer Informationen, verteiltes Rechnenund natürlich die alltäglich gewordenen Dienste wie Email und WWW. Ein wichtiger Bestandteil modernerKommunikation sind IP-basierte Netze, die über eine Vielzahl von Netztechnologien bis hin zu eingebettetenund mobilen Systemen einen einheitlichen Zugriff ermöglichen. Weitestgehend „unsichtbar“ sind Systemefür die rechnerinterne Kommunikation, zur Fahrzeugkommunikation und für die Automatisierungstechnik,die sich jedoch durch besondere Eigenschaften wie Echtzeitfähigkeit auszeichnen.In dem Pflichtmodul „Rechnerkommunikation“ wurden die grundlegenden Kenntnisse IP-basierter Netzevermittelt. Bei der Wahl der Vertiefungsrichtung „Kommunikationssysteme“ wird als Basismodul „Kommunikationssysteme“angeboten, darauf aufbauend können weitere Module aus dem Lehrstuhlangebot gewähltwerden. „Kommunikationssysteme“ gibt einen Überblick über weitere Netztechnologien:- Leitungsvermittung und virtuelle Leitungsvermittung: Telefonnetz (PSTN, ISDN), Zugangssysteme(u.a. DSL), Transportnetze (Sonet/SDH), Dimensionierung, Netze mit virtueller Leitungsvermittlung(ATM, MPLS), Next Generation Networks- Multimediakommunikation über paketvermittelte Netze: Streaming, Kodierung und Kompression,RTP, H.323, SIP, Verteilstrukturen (Multicast, Peer-to-Peer)- Dienstgüte in paketvermittelten Netzen: Integrated Services, Differentiated Services, ActiveQueue Management, Policing, Scheduling33

- Drahtlose Kommunikation: mobile Telekommunikation (GSM, UMTS), Wireless Metropolitan AreaNetworks (WiMAX), Wireless Local Area Networks, Wireless Personal Area Networks (Bluetooth,ZigBee), drahtlose Ad-Hoc und Sensornetze, Mobilität und TCP/IP- Kommunikation in der Automatisierungstechnik: industrielle Automatisierung (Profibus, IndustrialEthernet), Fahrzeugkommunikation (LIN, CAN, FlexRay, MOST), Gebäudeautomatisierung (LON,EIB)- Systemdesign: Spezifikation von Architekturen und Protokollen (SDL, MSC, ASN.1, UML), Analyseverfahren,Simulation, Messung, TestIn der zugehörigen Übung werden an zwei Versuchsnetzen praktische Erfahrungen mit Netztechnologiengesammelt: ein Einschubsystem mit mehreren IP-Routern, Switches und Hosts, weiterhin IP-Telefone undAsterisk-SW für VoIP; eingebettete Geräte (TinyOS-Boards) mit CAN-Bus zur Kontrolle von Aktoren undSensoren mit Java-API.Aufbauende Module sind dann- Netzwerksicherheit (Kryptographie, Sicherheitsprotokolle, Angriffserkennung)- Dienstgüte von Kommunikationssystemen (Simulation, stochastische Analyse, Messung, Echtzeitanalysemit dem Network Calculus)Eine genaue Beschreibung der Module sowie weitere Wahlmodule sind den Web-Seiten des Lehrstuhlszu entnehmen.7b. Diskrete Simulation (Informatik 7)In der diskreten Ereignissimulation verändern sich die Zustände eines Simulationsmodells sprunghaft zudiskreten Zeitpunkten. Dies ist ein verbreiteter Ansatz zur Simulation und Auslegung von Kommunikations-,Fertigungs-, Materialfluss-, Verkehrs-, Transport-, Logistik- und ähnlichen Systemen. Zur Modellierungwerden oft visuelle Modellierungsparadigmen eingesetzt wie z.B. kommunizierende Automaten oderanwendungsspezifische Bausteine, die um Elemente aus Programmiersprachen ergänzt werden. Internwird eine Ereignisliste abgearbeitet und die Systemlast wird meist durch stochastische Größen beschrieben.Diese Art von Simulation ist zu unterscheiden von der unter 3.2.2 beschriebenen kontinuierlichenSimulation, bei der Modelle meist aus Differentialgleichungen bestehen und zur Lösung numerische Verfahrenzum Einsatz kommen.Bei der Wahl des Vertiefungsfachs „Diskrete Simulation“ wird als Basismodul „Simulation and Modeling I“angeboten. Das Modul vermittelt die Grundlagen der diskreten Ereignissimulation und beinhaltet diskreteSimulation, analytische Modellierung (z.B. Warteschlangen), Eingabemodellierung (z.B. Fitting-Verfahren),Zufallszahlenerzeugung, statistische Ausgabeanalyse, Modellierungsparadigmen (u.a. Ereignis-/Prozessorientierung, Warteschlangen, Automaten, Petri-Netze, UML, grafische Bausteine), kontinuierlicheund hybride Simulation, Simulationssoftware und Fallstudien.Darauf aufbauend wird das Modul „Simulation and Modeling II“ angeboten, in ihm werden Simulationsprojektedurchgeführt. Die Studierenden schließen sich zu Teams bestehend aus 3 oder 4 Personen zusammenund bearbeiten während des Semesters jeweils ein Projekt. Das Thema des Projekts kann selbstgewählt werden. Dabei werden die typischen Phasen eines Simulationsprojekts durchlaufen (Projektplanung,Anforderungsanalyse, Datenerhebung, Eingabemodellierung, Erstellung eines konzeptionellen Modells,Implementierung, Verifikation, Validierung, Simulationsläufe, Ausgabeanalyse, Ergebnispräsentationund Dokumentation).Die beiden Module werden auch von Studenten des internationalen Studiengangs Computational Engineeringund verschiedenen Ingenieursstudiengängen besucht, beide werden daher in englischer Sprachedurchgeführt. Sie bieten in besonderer Weise die Möglichkeit zu interdisziplinärer Zusammenarbeit. In derVergangenheit wurden viele verschiedene Systeme modelliert: u.a. überfüllte studentische Bierkneipen,Straßenkreuzungen in Erlangen, Krankenhausnotfallzentrale, Tankstelle, Supermarkt, Mensa, Riesenradder Bergkirchweih, Getränketerminal, Web-Server, Kommunikation im Automobil …34

8. Theoretische Informatik (Informatik 8)Die Theoretische Informatik befasst sich zum einen mit der Bereitstellung geeigneter Abstraktionen undKlassifikationsschemata für Phänomene der Informationsverarbeitung und zum anderen mit den mathematischenGrundlagen verschiedenster Anwendungsdisziplinen innerhalb der Informatik. Ein berühmtesBeispiel einer gewagten und erfolgreichen Abstraktion ist die nichtdeterministische Turingmaschine: eshandelt sich hier um ein abstraktes Modell eines Computers, der nicht nur (wie jede Turingmaschine) unbegrenztviel Speicherplatz besitzt, sondern auch noch in der Lage ist, zu einen gegebenen Suchproblemohne Fehlversuche eine richtige Lösung zu raten -- man kann wohl mit Sicherheit sagen, dass solche Maschinenniemals gebaut werden; dennoch spielen sie heute eine zentrale Rolle bei der Unterscheidungzwischen "leichten" und "schweren" Berechnungsproblemen. Wichtige Anwendungsgebiete mit starkerVerankerung in Grundlagenresultaten aus der Theoretischen Informatik sind z.B. Programmverifikation,Semantic Web, Kryptographie und Algorithmenentwurf. Die Beschäftigung mit der Theoretischen Informatikim Studium verbessert zukunftssichernde Fähigkeiten wie Abstraktionsvermögen und logisch zwingendesArgumentieren; sie bereitet Studierende nachhaltig auf heute noch nicht absehbare technische Weiterentwicklungenund Paradigmenwechsel in der Informationstechnik vor.In der Vertiefungsrichtung Theoretische Informatik besteht eine Wahlmöglichkeit zwischen folgendenThemengebieten, die z.T. mit einander verzahnt und in jedem Fall frei kombinierbar sind:• Logik und Deduktionssysteme• (Ko-)algebraische und bereichstheoretische Semantik von Programmiersprachen und zustandsbasiertenSystemen• Spezifikation und Verifikation von sequentiellen und nebenläufigen Programmen• Ontologien und Ontologiesprachen, Semantic Web• Formale Sprachen und Automaten• Berechenbarkeit und Komplexität• Effiziente Algorithmen• Kryptosysteme, Codierungs- und Informationstheorie mit sowohl analytischen als auch algebraisch-geometrischenBetrachtungsweisen• Computer-Algebra, deren grundlegende Algorithmen, ihre Implementierung im Rahmen von CA-Systemen, und Anwendungen9. Graphische Datenverarbeitung (Informatik 9)Die Graphische Datenverarbeitung beschäftigt sich mit der Herstellung und Manipulation synthetischerBilder mit Hilfe eines Computers. Hierzu gehören neben Techniken zur graphischen Darstellung vorhandenerObjekte insbesondere auch Verfahren zur Konstruktion von Objekten (Geometrische Modellierung)sowie zur Veranschaulichung abstrakt vorhandener Datenmengen (Visualisierung). Aufgrund der starkausgeprägten menschlichen Fähigkeit, visuelle Informationen leicht zu verarbeiten, steht zu erwarten,dass die Graphische Datenverarbeitung auch zukünftig weiter an Bedeutung gewinnen wird. Viele Anwendungenim Bereich Multimedia und Virtual Reality sind nur mit Techniken der Computergraphik realisierbar.Als aktuelles Teilgebiet der Angewandten Informatik verfügt die Graphische Datenverarbeitung über starkeBeziehungen zu anderen Teildisziplinen. Enge Verbindungen bestehen u.a. zur Praktischen Informatik35

(Graphik-Hardware, graphische Benutzeroberflächen), zur Theoretischen Informatik (Effiziente Algorithmenfür Schnitt- und Visibilitätsberechnungen), zur Numerik und Approximationstheorie (Spline-Modellierung), zur Angewandten Geometrie (Modellierung und geometrische Algorithmen), zur experimentellenMathematik (Visualisierung mathematischer Strukturen), zur Mathematischen Physik (Simulationphysikalischer Phänomene wie z.B. Lichtausbreitung), zur Computational Science (Visualisierung großerDatenmengen) und zur Mustererkennung (3D-Rekonstruktion).Diese Verflechtung der Graphischen Datenverarbeitung mit anderen Teildisziplinen schlägt sich auch aufdie aktuelle Forschungsarbeit am Lehrstuhl nieder. Die Schwerpunkte dieser Arbeit gliedern sich grob indrei Bereiche: Geometrische Modellierung, Bildsynthese und Visualisierung.Im Einzelnen sind dies im ersten Bereich: Flächenrekonstruktion, Qualitätskontrolle, Manipulation von Polygonnetzen,3D-Gitterverwaltung, Registrierung; im zweiten Bereich: Physikalisch basierte Beleuchtungsberechnung,bildbasierte Verfahren, Lichtfelder, verteiltes und paralleles Rendering, interaktive undhardwareunterstützte Bildsynthese, virtuelle Realität; und im dritten Bereich: Medizinische Visualisierung,Registrierung und Segmentierung medizinischer Tomographiedaten, Integration von Simulation und Visualisierung,interaktive Visualisierung mit Standard-Hardware, Strömungsvisualisierung, Visualisierung aufHöchstleistungsrechnern.Für eine vertiefte Beschäftigung mit Fragen der Graphischen Datenverarbeitung sind deshalb neben solidenInformatik-Kenntnissen auch gute Kenntnisse in Mathematik und/oder Physik hilfreich.10. Systemsimulation (Informatik 10)Simulation bezeichnet die Analyse des Verhaltens eines physikalischen Systems mit Hilfe des Computers.Simulation spielt eine wichtige Rolle in fast allen Natur- und Ingenieurwissenschaften, da die Analyse vonSystemen am Rechner oft billiger, schneller oder detaillierter sein kann, als Untersuchungen am Systemselbst. Ein Beispiel hierfür ist der Entwurf eines Flugzeuges; die Aerodynamik wird heute schon teilweisegünstiger mit einer Simulation durch einen Supercomputer als mit Hilfe eines physikalischen Modells ermittelt.Andere Anwendungsbeispiele sind die numerische Simulation von optischen Wellen in unterschiedlichentechnischen Anwendungen wie Lasern oder Dünnschichtsolarzellen.Darüber hinaus bietet die Simulation in allen Fällen, in denen das physikalische System nicht zugänglichist (z.B. in der Astronomie, oder im Erdinneren) oder experimentelle Eingriffe gefährlich sein können (z.B.in der Medizin), die einzige Möglichkeit, sein Verhalten zu untersuchen.Den Schwerpunkt der Simulationsforschung bilden die folgenden beiden Themenkomplexe:1. Geeignete Auswahl und Beschreibung des Verhaltens der Systemgrößen (Modellierung).2. Entwicklung besserer Algorithmen zur Darstellung und Berechnung der Modelle im Rechner(Methodologie).Entsprechend der Art des zu untersuchenden Systems gliedert sich die Simulation in die diskrete und diekontinuierliche Simulationstechnik. Der Lehrstuhl für Systemsimulation bietet überwiegend Vorlesungenaus dem Bereich der kontinuierlichen Simulation an. Die Inhalte bauen dabei auf dem Stoff der Grundstudiumvorlesung"Algorithmik kontinuierlicher Systeme" auf. Weiterführende Vorlesungen sind u.a. die Vorlesung"Simulation und wissenschaftliches Rechnen (SiwiR) I+II", "Numerical Simulation of Fluids(NuSiF)" und "Programming Techniques for Supercomputers (PtfS)".Die Simulation hat wichtige Beziehungen zur Computergrafik (insbesondere zur Visualisierung und zurAnimation) und zur angewandten Mathematik (insbesondere zur Numerik und zur Statistik). Durch diestarke, inhärente Anwendungsorientierung unterhält die Simulation naturgemäß auch intensive Kontaktezu vielen anderen Fachgebieten der Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften.36

11. Software Engineering (Informatik 2 und 11)Hinweis: Es gibt nur eine Vertiefungsrichtung Software Engineering. Module beider Modelle (A o-der B) können kombiniert werden.Modell A (Informatik 11)Software Engineering ist die wissenschaftliche Lehre der ingenieurmäßigen Entwicklung und Bewertungkomplexer Softwaresysteme unter Berücksichtigung der einzusetzenden Zeit-, Personal- und sonstigerRessourcen.Wie bei jeder klassischen Ingenieurwissenschaft geht es auch hier- um die Erforschung wissenschaftlicher Erkenntnisse und- um die Untersuchung ihrer praktischen Anwendbarkeit- mittels technischer Umsetzung.Software Engineering umfasst daher folgende Aspekte:1. Allgemeingültige Prinzipien und wissenschaftliche Erkenntnisse auf der Basis von Theorien(theoria [gr.] = Beobachtung), von Experimenten und von Fallstudien,2. Verfahren zur technischen Umsetzung (techne [gr.] = Handwerk, Kunstfertigkeit) derwissenschaftlich hergeleiteten Ansätze,3. Praktische Anwendung der Verfahren (prassein [gr.] = tun, handeln) mit Hilfe von CASE(Computer-Aided Software Engineering) Tools, die die Praktikabilität der Verfahren durchAutomatisierung und Visualisierung unterstützen.Der Begriff Software Engineering wurde Ende der 60er Jahre geprägt, um mittels eines damals bewusstprovozierend gewählten Schlagworts auf die dringende Notwendigkeit einer über das Handwerk hinausgehendenSystematisierung des Entwicklungsprozesses hinzuweisen. Seitdem hat bekanntlich – vor allemim vergangenen Jahrzehnt – ein rasantes Wachstum des Umfangs, der Komplexität und der Relevanzder durch Software realisierten Funktionalitäten stattgefunden. Die heutige Gesellschaft hängt in zunehmendemMaße vom zuverlässigen Funktionieren softwarebasierter Systeme ab, deren Anforderungskomplexitätebenfalls anwächst. Selbst auf sicherheitskritischen Anwendungsgebieten gibt es heutzutagekaum noch eine industrielle Branche, in der zur Steuerung technischer Prozesse im Echtzeitbetrieb keineeingebettete Software eingesetzt wird: das gesamte Verkehrswesen, die Medizintechnik, die Steuerungund Überwachung chemischer und kerntechnischer Anlagen, das Bankwesen sowie die Produktion undAnwendung technischer Geräte sind von verlässlicher Software abhängig. Eventuelle softwarebedingteVersagen können durch Personenschäden, Stillstand der Anlagen, unkontrollierte Finanztransaktionenund Produkthaftung irreversible Schäden in beträchtlicher Höhe und Vertrauensverlust verursachen. Zahlreichespektakuläre Unfälle haben auch außerhalb der Fachöffentlichkeit das Bewusstsein für das Problemder Softwareverlässlichkeit geweckt.Diese Situation führt einerseits bei den erwähnten Industriebranchen zu hohen Kosten für EntwicklungsundVerifikationstätigkeiten; andererseits stellen die normgerechte Entwicklung und Nachweisführung fürviele Hersteller, vor allem für kleinere und mittelständische Softwarehäuser, neue Herausforderungen dar,mit denen sie sich bereits in den frühen Entwurfsphasen konfrontiert sehen. Daher sind Forschungs- undLehrtätigkeiten auf diesem Gebiet zur Unterstützung heutiger und künftiger Softwarehersteller von großemwirtschaftlichem Interesse. Dabei lassen sich sehr variable, zum Teil einander gegenläufige nichtfunktionaleAnforderungen an die heutigen Softwaresysteme – etwa im Hinblick auf die Zuverlässigkeit, den37

Freigabezeitpunkt, die Änderungsfreundlichkeit, die Wiederverwendbarkeit, die Kosten – feststellen, sodasssich in Abhängigkeit von der Priorität dieser Ziele unterschiedliche Vorgehensweisen zur Softwareerstellunganbieten. Dass es keinen goldenen Weg bei der Softwareentwicklung gibt, machen nicht zuletztauch die neuesten internationalen Standards (u.a. der Normungsorganisationen IEC und ISO) deutlich,die in Abhängigkeit vom Grad der Sicherheitsrelevanz softwarebasierter Steuerungen unterschiedlicheVorgehensweisen empfehlen bzw. vorschreiben.Eine einheitlich standardisierte Softwareentwicklung gibt es in diesem Sinne nicht. Daher besteht die eigentliche„Kunst“ des Software-Ingenieurs – neben der Beherrschung der einzelnen Techniken – vor allemdarin, mit Hilfe wissenschaftlicher Prinzipien und Erkenntnisse und anhand signifikanter Eigenschaftenund Kenngrößen des aktuell vorliegenden Projekts zu erkennen, welche Vorgehensweisen (etwa imHinblick auf Prozessmodellierung, Spezifikationssprache, Architektur, Nachweisverfahren, Personalorganisation,etc.) einzeln bzw. in Kombination miteinander anwendungsadäquate Qualität und Kosteneffizienzversprechen. Wie in allen klassischen Ingenieurwissenschaften benötigt auch hier der Ingenieur, um dieTechnik optimal gestalten zu können, eine tiefer gehende, möglichst vollständige wissenschaftlicheKenntnis der alternativen technischen Optionen sowie ein wissenschaftlich geprägtes Analyse- und Mess-Instrumentarium.Aus diesem Bedarf heraus setzt sich das hier vorgestellte Vertiefungsfach Software Engineering – überdie Erlernung zahlreicher Techniken zur Softwareentwicklung und zum Eignungsnachweis hinaus – geradedie systematische Untersuchung der Stärken und Schwächen der einzelnen Verfahren, sowie die Bewertungihres Eignungspotentials in Abhängigkeit von konkreten Problem- und Anwendungsklassen zumZiel. Aufgabe des am Lehrstuhl für Software Engineering angebotenen Vertiefungsfachs Software Engineeringist es also, den Studierenden dieses Know-how anzubieten und den Erwerb dieses Wissens sowohlaus theoretischer als auch aus anwendungsorientierter Sicht zu ermöglichen. Zur Erfüllung dieserAufgabe werden verschiedene Modulausprägungen angeboten, die sich mit folgenden zentralen und speziellenAspekten des Software Engineering befassen:- Konstruktive Aspekte (u.a. Lebenszyklus, Prozessmodelle, Requirements Engineering, Spezifikationssprachen,Architekturen, UML-Modelle, Wiederverwendung, Entwurfsverfahren, Entwurfsmuster);- Analytische Aspekte (u.a. Inspektion, Durchsicht, Durchgang, Schreibtischprüfung, Test, statischeAnalyse, Komplexitätsmetriken);- Organisatorische Aspekte (u.a. menschliche Faktoren, Projektmanagement, Personalführungsstrategien,Konfigurationsmanagement, Kostenmodelle);- Technische Sicherheit softwaregesteuerter Anwendungen (u.a. Risiko-Analyse, Safety IntegrityLevels, Analyse der Fehlerarten und -effekte, Fehlerbaumanalyse);- Software-Test, -Verifikation und -Validierung (u.a. kontroll- und datenflussbasierte Testüberdeckungen,Mutationstest, Model Checking und sonstige Beweisverfahren);- Software-Zuverlässigkeit bzw. - Verfügbarkeit (Schätzung optimaler time to market, Bewertungder Softwareverfügbarkeit für Telekommunikationssysteme, Bewertung der Softwarezuverlässigkeitfür sicherheitskritische Anwendungen);- Software-Fehlertoleranz (Entwurf und Bewertung redundanter Softwarearchitekturen zur Erkennung,Behebung bzw. Beherrschung sporadischer Softwarefehler im Betrieb);- Erprobung von CASE-Werkzeugen (Einsatz moderner Tools, u. a. zur Anforderungserfassung,Spezifikationsanalyse, Ermittlung von Code-Metriken, Erstellung und Bearbeitung von Entwurfsdiagrammenin UML, Visualisierung von Testüberdeckungen, Fehlererfassung durch Bug Trackers,Zuverlässigkeitsbewertung).38

Modell B (Praktische Softwaretechnik – Informatik 2)Software Engineering als Teildisziplin der Informatik beschäftigt sich mit der standardisierten ingenieurmäßigenErstellung komplexer Softwaresysteme auf Grundlage wohldefinierter Prozesse.Zentrale Zielsetzung der Methoden und Konzepte des Software Engineering ist dabei in der industriellenPraxis neben der Anforderungskonformität und der angestrebten Fehlerfreiheit bzw. Fehlertoleranz deserstellten Softwaresystems vor allem auch die Einhaltung zugesicherter Termine und die Optimierung dererforderlichen Kosten bzw. Ressourcen. Angesichts der stetig wachsenden Größe und Komplexität derSysteme und Anwendungen bedingt dies eine systematische Projektplanung und auch -steuerung sowieein ingenieurmäßiges, methodisches Vorgehen bei der eigentlichen Konstruktion und Validierung desZielsystems. Dies gilt heutzutage im Wesentlichen unabhängig von konkreten Anwendungsbereichen undtrifft für technische Anwendungsgebiete mit sicherheitskritischen Anforderungen, z.B. für Medizintechnikoder Automobilelektronik, ebenso zu wie für umfangreiche betriebswirtschaftliche Applikationen, z.B. ausdem Bereich der Finanzdienstleistungen.Der Fokus des modernen Software Engineering umfasst den gesamten Software- Lebenszyklus von derAnforderungsdefinition über Analyse, Entwurf, Implementierung, Validierung und Dokumentation des Zielsystemsbis hin zu dessen Inbetriebnahme sowie zu seiner langfristigen Pflege und Wartung. Neben denKernprozessen der eigentlichen Softwareentwicklung muss eine ganzheitliche Perspektive außerdemauch zahlreiche prozessbegleitende und -unterstützende Aktivitäten (wie beispielsweise Projektmanagement,Konfigurationsmanagement oder Änderungsmanagement) einbeziehen. Ein weiteres wesentlichesThemengebiet ist die systematische Modellierung, Dokumentation, Bewertung und kontinuierliche Verbesserungdes Entwicklungsprozesses an sich.Software Engineering als eine Teildisziplin der wissenschaftlichen Informatik bietet zur Bewältigung derbeschriebenen Aufgabenstellungen eine breite Palette von Lösungsansätzen an, die vielfach zueinanderin Beziehung stehen und einander teilweise gegenseitig bedingen. Eine ingenieurmäßige Vorgehensweisebei der Durchführung eines Software-Entwicklungsprojektes erfordert daher in der Praxis den Einsatzeiner sinnvollen Kombination von aufeinander abgestimmten Konzepten, Methoden und Werkzeugen. DasModell B (Praktische Softwaretechnik) als spezielle Ausprägung des Fachs Software Engineering behandeltdie Konzepte, Methoden, Notationen und Werkzeuge des Software Engineering, die sich im wissenschaftlichenbzw. im kommerziellen Bereich etabliert haben, unter dem besonderen Aspekt ihres praxisorientierten,integrierten Einsatzes in realistischen Projekten und in großen, arbeitsteiligen Teams.Die angebotenen Lehrveranstaltungen beschäftigen sich• mit der systematischen Planung, Organisation und Durchführung von Software-Entwicklungsprojekten,• mit der methodisch fundierten Modellierung, Konstruktion und Validierung umfangreicher Softwaresysteme,• mit der systematischen Beschreibung der dabei verwendeten Vorgehensmodelle und Methoden,• mit der Vermittlung von praxisbezogenem Wissen über den Einsatz dieser Modelle und Methodenin realistischen Projekten.Ein wesentliches Augenmerk der Lehrveranstaltungen liegt darauf, durch den verstärkten Einsatz vonFallstudien aus der industriellen Praxis eine Brücke zwischen theoretischer Fundierung und kommerziellemPraxiseinsatz zu schlagen.12. Hardware-Software-Co-Design (Informatik 12)Das Fachgebiet Hardware-Software-Co-Design prägt und wird geprägt durch die ”Technische Informatik“.In Abgrenzung zur ”Theoretischen Informatik“ und zu den Fächern der ”Praktischen Informatik“ bezeichnetsie diejenige Disziplin der Informatik, die sich mit den Fragen der Implementierung von Daten verarbeiten-39

den Systemen (PC, Workstation, Eingebettete Systeme) beschäftigt. Dazu gehören alle Facetten und Aspektesowohl des Hardware- als auch des Softwareentwurfs.Speziell betrachtet das Fachgebiet den Entwurf von Rechnern, die für einen speziellen Kontext entworfenwerden, in dem sie eingesetzt werden, sog. ”Eingebettete Systeme“ (engl. embedded systems). Gegenübereinem mittlerweile gesättigten Markt an Vielzweckrechnern sieht man im Bereich eingebetteter Systemein den nächsten Jahren milliardenstarke Wachstumsmärkte und unzählige Anwendungsmöglichkeiten.Der Computer wird allgegenwärtig werden. Man spricht auch von engl. Ubiquitous computing.Beispiele von eingebetteten Systemen sind:• Drahtlose und batteriebetriebene Systeme z. B. Handy, PDA, Bluetooth betriebene Kommunikationsgeräte,der Bereich des ”Wearable Computing“ (Rechner als Bestandteil der Kleidung);• Gebäudeautomatisierung z.B. Feldbussysteme, Automobiltechnik, der Bereich ”Ambient Intelligence“sowie Industriesteuerungen;• Sport und Entertainment z. B. elektronische Pulsmessung, Navigation und Überwachung, elektronischeSpiele;• Spezialrechner und –prozessoren z. B. digitale Signalprozessoren, Mikrocontroller und der Bereichdes ”Reconfigurable Computing“ (programmierbare Schaltungen)Die Fragestellungen des Fachgebiets Hardware-Software-Co-Design sind:• Wie entwerfe ich ein eingebettetes System?Hier spielen Sprachen und Modelle zur Beschreibung, Analyse und Simulation von funktionalemund zeitlichem Verhalten eine wichtige Rolle.• Welche Entwurfsprobleme sind bei der Produktentwicklung zu lösen?Dazu gehören: Auswahl geeigneter Komponenten und Module, die Abbildung der Funktionalitätauf diese Komponenten sowie das zeitliche Planen der Ausführung.• Welche Nebenbedingungen sind beim Entwurf einzuhalten bzw. zu berücksichtigen?Größe, Kosten, Gewicht, Energiebedarf, Entwurfszeit und Performance stellen die wichtigsten Kriterienfür den Entwurf eingebetteter Systeme dar. Für den Entwurf eines eingebetteten Systemsist es daher sehr wichtig, wie man diese Größen bestimmen kann, entweder analytisch oder perSynthese oder mittels geeigneter Schätzverfahren.• Wie kann ich mein System hinsichtlich vieler Zielgrößen optimieren?Eine zentrale Frage des Co-Designs ist, ob eine Funktion aus Kosten- und Effizienzgründen besserin Hardware oder in Software implementiert werden soll (sog. Hardware-Software-Partitionierung).• Wie zeige ich, dass mein entworfenes System auch korrekt funktioniert?In diesem Zusammenhang lernen wir Verfahren zur Validation, z.B. durch Test und Simulationund zur formalen Verifikation kennen. Bei letzteren wendet man mathematische Beweisverfahrenan.Die Ziele sind stets der korrekte Entwurf sowie die Optimierung und Einhaltung aller Nebenbedingungen,die durch die konkrete Anwendung und das konkrete Einsatzgebiet des Systems bestimmt werden.13. MedieninformatikDas Fach Medieninformatik wurde eingerichtet, um auch Informatikern die Möglichkeit zu geben, sich Medienkompetenzanzueignen. Die gesamte Medienlandschaft erfährt gegenwärtig einen tiefgreifendentechnischen Wandel; mitunter ist sogar von einer „digitalen Revolution“ die Rede. Mit der rapid zunehmendenDigitalisierung der visuellen und akustischen Medien kommt der Informatik auch hier eine zentraleStellung zu, und es ergeben sich neue berufliche Herausforderungen für Informatiker in interdisziplinärenTeams: Sie sollten neben dem technischen Wissen auch über Grundkenntnisse in Fragen der Mediengestaltungverfügen. Die heutige Situation ist immer noch dadurch gekennzeichnet, dass viele Soft-40

ware-Systeme von potenziellen Anwendern auch deshalb nicht gewürdigt werden, weil ihre äußere Erscheinungzu wünschen übrig lässt; Informatiker tun sich oft schwer, ansprechende Oberflächen zu entwerfen.Mit diesem Fach wird versucht, Informatikern eine geeignete Qualifikation zu vermitteln. Um esdeutlich zu sagen: Man wird kein Designer, wenn man dieses Fach wählt und erfolgreich absolviert. DasZiel ist allein, Informatiker in die Lage zu versetzen, besser mit Designern sprechen zu können.Etwas ungewohnt ist die Tatsache, dass dieses Fach nicht genau einem der Lehrstühle zugeordnet ist wiedie anderen. Hier sind die Lehrstühle 5 (Mustererkennung), 6 (Datenbanksysteme), 9 (Graphische Datenverarbeitung)und die Professur für Künstliche Intelligenz in gleicher Weise beteiligt. Über die Lehrstühleverteilt besteht ein beachtliches Lehrangebot zu diesem Thema, das durch Importe aus anderen Fakultätennoch ergänzt werden kann. Und schließlich ermöglicht der Einsatz eines Designers als Lehrbeauftragtensogar das Angebot einer Vorlesung zum Thema Mediengestaltung.14. Elektronik und InformationstechnikDie Lehrveranstaltungen der Vertiefungsrichtung Elektronik und Informationstechnik werden vom Lehrstuhlfür Informationstechnik mit dem Schwerpunkt Kommunikationstechnik (LIKE) und vom Lehrstuhl fürRechnergestützten Schaltungsentwurf (LRS) des Instituts für Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnikangeboten.Fachlicher HintergrundDas Fach Technische Elektronik spiegelt die aktuelle Entwicklung wider, die sowohl durch das Zusammenwachsenvon Computertechnik, Telekommunikation und elektronischen Medien gekennzeichnet ist,als auch der Durchdringung aller technischen Geräte und Einrichtungen durch eingebettete Systeme (embeddedsystems) Rechnung trägt.Ziel ist, mit den Mosaiksteinen der Grundlagen- und Vertiefungsvorlesungen der Elektrotechnik ein Gesamtbildzu entwickeln. An ausgewählten Systembeispielen werden Zusammenhänge und Realisierungsaspektevermittelt.Schwerpunkte:• Schaltungen und• hardwarenahe Softwareals Komponenten komplexer Systeme für die Informations-, Kommunikations- und Medientechnik, und fürden Bereich ”Messen-Steuern-Regeln“, z. B.:41• (Grund-)Schaltungen, Geräte und Systeme für die Mobilkommunikationstechnik und für den digitalenRundfunk• Schaltungstechnik für Endgeräte mit geringster Stromaufnahme• Schaltungstechnik für Hochfrequenzempfänger und -sender• Leitungsgebundene und leitungslose Rechnerverbindungsstrukturen• Entwurf mikroelektronischer Realisierungen aus allen angesprochenen Bereichen• Hard- und Softwarekomponenten echtzeitfähiger Systeme• Rekonfigurierbare Systeme• Innovative Mensch/Maschine-SchnittstellenVoraussetzungen für das Studium in dem Fach Elektronik und Informationstechnik sind die Grundlagender Elektrotechnik, der Mathematik und der Informatik. Das Fach ist vor allem auf die Berufsbilder• Spezifikation und Entwicklung von Hardware und hardwarenaher Software• Beratung von Herstellern und Anwendern mikroelektronischer und informationstechnischer Systeme• Betrieb von Kommunikationseinrichtungen ausgerichtet.

15. Künstliche IntelligenzKünstliche Intelligenz“ (KI) ist eine wissenschaftliche Disziplin, die das Ziel verfolgt, menschliche Wahrnehmungs-und Verstandesleistungen zu operationalisieren und maschinell, d.h. durch informationsverarbeitendeSysteme verfügbar zu machen. Systeme der Künstlichen Intelligenz sind Systeme, die in Zusammenarbeitmit menschlichen Partnern Problemlösungen in Arbeitsprozessen unterstützen. Dabei betonenwir eine logisch-komplexitätstheoretische Herangehensweise an Probleme der KI und bearbeitendas Problem der Wissensrepräsentation und Wissensverarbeitung aus der Sicht der Informatik, d.h. unterdem Aspekt der Programmierung. Theoretische Ideen und neue Konzepte in der KI bedürfen aus unsererSicht stets der Überprüfung durch praktisch nutzbare Implementationen; daher bildet die Konstruktion vonSystemen einen wichtigen Bestandteil unserer Arbeit.In der Professur für Künstliche Intelligenz sind Anwendungen der KI auf Probleme der Mathematik, Verarbeitungnatürlicher Sprache, Intelligente Informationssysteme, Dokumentenverarbeitung und -verwaltung,Wissenserwerb, Wissensmanagement, Wissensrepräsentation und -präsentation sowie Computer Algebra,Mathematische Modellierung und Komplexitätsanalyse die umfassenden Arbeitsthemen.Wir bieten Vorlesungen, Übungen, Seminare und Praktika zu folgenden Themen an: Allgemeine Einführungin die KI, Wissensrepräsentation und -verarbeitung, Sprachverarbeitung und Text Mining, KI-Algorithmen auf mobilen Geräten, XML- und Web-Technologien und Grundlagen der Robotik.42

3.3 Modulbeschreibungen des Bachelorstudiums1. Algorithmen und Datenstrukturen1 Modulbezeichnung Algorithmen und Datenstrukturen(Algorithms and Data Structures)(TEC 30501)2 Lehrveranstaltungen V: Algorithmen und Datenstrukturen (4 SWS)Ü: Tafel- und Rechnerübungen zu Algorithmen und Datenstrukturen(4 SWS)3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Marc Stamminger, Prof. Dr. Christoph Pflaum10 ECTS5 ECTS5 ECTS4 ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Marc Stamminger5 Inhalt • Grundlagen der Programmierung• Datenstrukturen• Objektorientierung• JAVA-Grundkenntnisse• Aufwandsabschätzungen• Grundlegende Algorithmen6 Lernziele undKompetenzen7 Voraussetzungenfür die TeilnahmeDie Studierenden• erlernen die Grundlagen der Programmierung anhand der ProgrammierspracheJAVA• verstehen objektorientiertes Programmieren• kennen fundamentale Datenstrukturen und Algorithmen• können Algorithmen entwickeln und analysierenkeine438 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeitdes Moduls10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung Modulnote1. Semester- Bachelor Informatik- Bachelor IuK- Lehramt Informatik (alle Schulformen)- Bachelor Computational Engineering- Bachelor Technomathematik- Bachelor Mathematik mit Nebenfach Informatik- Zwei-Fach-Bachelor mit Erstfach InformatikDie Modulprüfung besteht aus:• unbenotetem Leistungsnachweis, erworben durch erfolgreiche Teilnahmean den Tafel- und Rechnerübungen• Schriftl. Prüfung von 120 Minuten100% der schriftl. Prüfungsnote12 Turnus des AngebotsStudienbeiträgen finanzierbar.Vorlesung jährlich; Übungsbetrieb möglicherweise semesterweise, falls aus13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 120 hEigenstudium: 180 h14 Dauer des Moduls 1. Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 Vorbereitende LiteraturungmitLehrbuch: Saake, Sattler: „Algorithmen und Datenstrukturen - Eine Einfüh-JAVA“

2. Konzeptionelle Modellierung1 Modulbezeichnung Konzeptionelle Modellierung(Conceptual Modeling)(TEC 31301)2 Lehrveranstaltungen V: Konzeptionelle Modellierung (2 SWS)Ü: Konzeptionelle Modellierung (2 SWS)3 Dozenten Prof. Dr. Richard Lenz5 ECTS2,5 ECTS2,5 ECTS444 ModulverantwortlicherProf. Dr. Richard Lenz,5 Inhalt Die Vorlesung behandelt die folgenden Themen:• Datenmodellierung am Beispiel desEntity/Relationship-Modells (E/R-Modell)• Vererbungsbeziehungen und Kategorienbildungzwischen Datentypen am Beispiel deserweiterten E/R-Modells• Relationale Datenmodellierung• Normalformenlehre• Datenanfragesprachen und mengenorientierteProgrammierung am Beispiel von SQL• Einstieg in hierarchische Datenstrukturen am Beispiel von XML undDTD• Multidimensionale Datenmodellierung und analytische Anfragen alsBasis von Data-Warehouse-Systemen• Einführung in UML mit dem Schwerpunkt der Klassendiagrammeim Kontext der Datenmodellierung• Strukturmodellierung im Kontrast zur Verhaltensmodellierung amBeispiel von UML• Domänenmodellierung und Ontologien6 Lernziele undKompetenzen7 Voraussetzungenfür die Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplanQualifikationsziel ist es, Studierenden der Informatik und anderer Studiengängedie grundlegenden Techniken im Bereich der konzeptionellen Modellierungzu vermitteln. In den Übungen liegt der Schwerpunkt auf derpraktischen Anwendung dieser allgemeinen Konzepte anhand von Fallbeispielen.keine- Bachelorstudiengang Informatik (Studienbeginn im Wintersemester):erstes Fachsemester- Bachelorstudiengang Wirtschaftsinformatik (WInf) [vgl. Anlage 4 in„PO_Bachelorstudiengaenge_NEU.pdf“]: zweites Fachsemester- Masterstudiengang Internationale Wirtschaftsinformatik / InternationalInformation Systems (IIS) als Teil der „Customized Introduction to InternationalInformation Systems“ im Bereich „Informatics“ [vgl. §26 in „St-PO_Master-Intern-Wirtschaftsinformatik.pdf“]: erstes Fachsemester- Bachelorstudium der Mathematik (sowohl „Mathematik, Nebenfach Informatik“als auch „Technomathematik“) [vgl. Anlage 2 in „PO-Bachelor-MA-Mathe_Technomathe.pdf“]: zweites Fachsemester- In den Lehramtsstudiengängen als „Fach Informatik“ sowohl für „Lehramtam Gymnasium“ als auch für „Lehramt an Realschulen“ sowie für„Lehramt an Hauptschulen“ [vgl. §5, §6 und §7 in „LAPO-Informatik-NEU.pdf“]: zweites Fachsemester- Studiengang Wirtschaftswissenschaften im Lehramtsstudiengang (nur

9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- undPrüfungsleistungenfür „Lehramt an Gymnasien“; vgl. §2 in LAPO-WiWi-NEU.pdf): achtesFachsemester- Fach Linguistische Informatik [vgl. Anhang Tabelle 1 in „FachStu-OPrO_LingInform.pdf“]: zweites oder viertes Fachsemester- Zwei-Fach-Bachelor-Studiengänge der Philosophischen Fakultät (darinals „Fach Informatik“) [vgl. §4 in FachStuO_PrO_Informatik.pdf]: zweitesFachsemester- Pflichtmodul im Bachelorstudiengang Informatik- Pflichtmodul im Bachelorstudiengang Wirtschaftsinformatik- Pflichtmodul im Masterstudiengang Wirtschaftsinformatik- Pflichtmodul im Bachelorstudiengang Mathematik mit Nebenfach Informatik- Pflichtmodul im Bachelorstudiengang Technomathematik- Pflichtmodul in den Lehramtsstudiengang Informatik für Gymnasien undHaupt- und Realschulen- Pflichtmodul im Studiengang Wirtschaftswissenschaften im Lehramtsstudiengangfür Gymnasien- Pflichtmodul im Fach Linguistische Informatik- Pflichtmodul im Fach Informatik in den Zwei-Fach-Bachelor-Studiengängen der Philosophischen FakultätWahlmodul M5.3 im Masterstudiengang MedizintechnikKlausur von 90 Min. Dauer, die je nach Studiengang als "schriftliche Prüfung"oder als "schriftliche Leistungsfeststellung zum Erwerb eines benotetenScheins" gewertet wirdDas Ergebnis der Prüfung bzw. Leistungsfeststellung11 BerechnungModulnotebestimmt die Modulnote12 Turnus desJe nach Curriculum: jährlich im Wintersemester oder jährlich im SommersemesterAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60h ( (2h+2h) x 15)Eigenstudium: 90h ( (1h+2h) x 15 + 45h)d.h. je Vorlesung ca. 1h pro Woche Nachbereitung im laufenden Semesterund je Übungsveranstaltung ca. 2h pro Woche Vorbereitung sowie ca. 45hPrüfungsvorbereitung in der vor-lesungsfreien Zeit; erfolgt keine begleitendeNachbereitung der Vorlesung sind ca. 60h für die Prüfungsvorbereitungeinzukalkulieren14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 Vorbereitende(1) Begleitliteratur zur Vorbereitung:LiteraturAlfons Kemper, Andre Eickler: Datenbanksysteme : Eine Einführung. 6.aktualis. u. erw. Aufl. Oldenbourg, März 2006. ISBN-10: 3486576909 ►Kapitel 2 bis 4 und Abschnitt 17.2(2) Supplementäre Begleitliteratur:Rainer Eckstein, Silke Eckstein: XML und Datenmodellierung. Dpunkt Verlag,November 2003. ISBN-10: 3898642224Andreas Bauer, Holger Günzel: Data-Warehouse-Systeme.3. aktualis. u. erw. Aufl., Dpunkt Verlag, 2008. ISBN-10: 3898645401Bernd Oestereich: Analyse und Design mit UML 2.1.8. Aufl., Oldenburg, Januar 2006. ISBN-10: 348657926645

3. Grundlagen der Technischen Informatik1 Modulbezeichnung Grundlagen der Technischen Informatik(Fundamentals of Computer Engineering)(TEC 31101)2 Lehrveranstaltungen V: Grundlagen der Technischen Informatik (4 SWS)Ü: Grundlagen der Technischen Informatik (2 SWS)3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Jürgen Teichund Mitarbeiter7,5 ECTS5 ECTS2,5 ECTS464 ModulverantwortlicherProf. Dr. -Ing. Jürgen Teich5 Inhalt Aufbau und Prinzip von Rechnern, Daten und ihre Codierung, BoolescheAlgebra und Schaltalgebra, Schaltnetze (Symbole, Darstellung), Optimierungvon Schaltnetzen (Minimierung Boolescher Funktionen), Realisierungsformenvon Schaltnetzen (ROM, PLA, FPGA), Automaten undSchaltwerke (Moore/Mealy, Zustandscodierung und -minimierung), Flipflops,Register, Zähler, Speicher (RAM, ROM), Taktung und Synchronisation,Realisierungsformen von Schaltwerken, Realisierung der GrundrechenartenAddition/Subtraktion, Multiplikation und Division, Gleitkommazahlen(Darstellung, Fehler, Rundung, Standards, Einheiten), Steuerwerksentwurf,Spezialeinheiten und Co-Prozessoren, Mikrocontroller; vorlesungsbegleitendeEinführung und Beschreibung der Schaltungen mitVHDL.6 Lernziele und Kompetenzen7 Voraussetzungenfür die Teilnahme8 Einpassung in Musterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung ModulnoteDie Studierenden• erwerben fundierte theoretische und praxisorientierte Kenntnisse überdie Grundlagen der Verarbeitung von Daten mit Hilfe von Rechnern• erlernen den Schaltungsentwurf mittels einer BeschreibungsspracheKeine1. SemesterPflichtmodul im Bachelorstudium Informatik und im Bachelorstudium Informatikfür das Lehramt an Gymnasien, Bachelorstudium Medizintechnik,Bachelorstudium Wirtschaftsinformatik, Zwei-Fach-Bachelor mit ErstfachInformatikDie Modulprüfung besteht aus einer Kombination von:• Studienleistung:- Teilnahme an Übungen- Miniklausuren im Umfang von jeweils 30 Minuten- Erfolgreiches Absolvieren von praktischen Übungen• Prüfungsleistung:- Klausur von 120 Minuten100% der schriftl. Prüfungsnote12 Turnus des AngebotsStudienleistung: jedes Semester (für Wiederholer).Vorlesung jährlich (Wintersemester)13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 90 hEigenstudium: 135 h14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch

16 Vorbereitende Literatursiehe Webseite:http://www12.informatik.uni-erlangen.de/edu/gti4. Parallele und funktionale Programmierung1 Modulbezeichnung Parallele und funktionale Programmierung(Parallel and Functional Programming)(TEC 30401)2 Lehrveranstaltungen V: Parallele und funktionale Programmierung (2 SWS)Ü: Übungen zu Parallele und funktionale Programmierung(2 SWS)3 Dozenten Prof. Dr. Michael PhilippsenPD Dr.-Ing. Peter Wilke5 ECTS2,5 ECTS2,5 ECTS4 ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Philippsen5 Inhalt • Grundlagen der funktionale Programmierung• Grundlagen der parallelen Programmierung• Datenstrukturen• Objektorientierung• Scheme-Kentnisse• Erweitete JAVA-Kenntnisse• Aufwandsabschätzungen• Grundlegende Algorithmen6 Lernziele und Kompetenzen7 Voraussetzungenfür die Teilnahme8 Einpassung in Musterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung ModulnoteDie Studierenden• erlernen die Grundlagen der funktionalen Programmierung anhandder Programmiersprache Scheme• verstehen paralleles Programmieren mit Java• kennen fundamentale Datenstrukturen und Algorithmen• können funktionale und parallele Algorithmen entwickeln und analysierenkeine2. Semester• Bachelor Informatik• Bachelor Technomathematik• Bachelor Mathematik mit Nebenfach Informatik• Zwei-Fach-Bachelor mit Erstfach InformatikSchriftl. Prüfung von 60 Minuten100% der schriftl. Prüfungsnote12 Turnus des AngebotsJährlich13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 hEigenstudium: 90 h14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch47

5. Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation1 Modulbezeichnung Grundlagen der Rechnerarchitektur und –organisation(Introduction Computer Architecture and Organisation)(TEC 30801)2 Lehrveranstaltungen V: Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation(2 SWS)Ü: Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation(2 SWS)3 Dozenten Dr.-Ing. Volkmar Siehund Mitarbeiter5 ECTS2,5 ECTS2,5 ECTS4 ModulverantwortlicherDr.-Ing. Volkmar Sieh5 Inhalt Die Vorlesung beinhaltet• Umsetzung von Hochsprachenprogrammen in Assembler-Code• Aufbau eines einfachen Rechners (CPU, I/O, Speicher) auseinzelnen Gattern• Mikroprogrammierung des CPU-Steuerwerkes• Aufbau von Schutzmechanismen für Multi-User und Multi-Tasking-Betrieb6 Lernziele undKompetenzen7 Voraussetzungenfür die TeilnahmeDie Studierenden verstehen• die Hardware-Struktur eines einfachen Rechners• die Funktionsweise einzelner Hardware-Teile• das Konzept der Mikroprogrammierung• den Aufbau von Assembler-Programmen• die Funktion verschiedener Assembler-BefehleWünschenswert:„Algorithmen und Datenstrukturen“ und„Grundlagen der Technischen Informatik“8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeitdes Moduls2. SemesterBachelor InformatikBachelor CE10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung ModulnoteSchriftl. Prüfung von 90 Minuten100% der schriftl. Prüfungsnote12 Turnus des AngebotsJährlich13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 hEigenstudium: 90 h14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 Vorbereitende LiteraturLehrbuch: Rechnerorganisation und -Entwurf, Patterson & Hennessy, 200548

6. Grundlagen der Schaltungstechnik1 Modulbezeichnung Grundlagen der Schaltungstechnik(Basics of Electrical Circuit Technology)(TEC 30901)2 Lehrveranstaltungen V: Grundlagen der Schaltungstechnik (2 SWS)Ü: Grundlagen der Schaltungstechnik (2 SWS)3 Dozenten V: Dr.-Ing. H. DietschÜ: Dipl.-Ing. A. Löffler, Dipl.-Inf. A. Mull5 ECTS2,5 ECTS2,5 ECTS4 ModulverantwortlicherV: Dr.-Ing. H. DietschÜ: Dr.-Ing. H. Dietsch, Dipl.-Ing. A. Löffler, Dipl.-Inf. A. Mull5 Inhalt • Elektrotechnische Grundlagen• Elektronische Bauelemente (Widerstand, Kondensator, Spule, Diode,Transistor)• Grundschaltungen logischer Verknüpfungen (CMOS)• Prinzipien mikroelektronischer Datenspeicher• Einfache dynamische Vorgänge in Schaltungen• Schaltungen zur Realisierung der Schnittstelle zwischen Analog- undDigitaltechnik6 Lernziele und Kompetenzen7 Voraussetzungenfür die TeilnahmeDie Studierenden lernen, einfache elektrische Schaltungen zu analysieren.Sie werden mit Grundschaltungen vertraut gemacht und erwerben Verständnisüber wichtige schaltungstechnische Hintergründe eines digitalenSystems.keine8 Einpassung in Musterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls2. SemesterBachelor Informatik10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung Modulnote12 Turnus des Angebotsjährlich13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 hEigenstudium: 90 hDie Modulprüfung besteht aus:• unbenoteter Leistungsnachweis, zu erwerben durch Bestehen einervon zwei 45-minütigen Zwischenklausuren• 90 min. schriftl. Prüfung100% der schriftl. Prüfungsnote14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 Vorbereitende LiteraturTietze, U. ; Schenk, Ch. : Halbleiter-Schaltungstechnik. Berlin: Springer.49

7. Systemprogrammierung1 Modulbezeichnung Systemprogrammierung (Teil 1 und Teil 2)Das Modul geht über zwei Semester(System Programming)(TEC 31801)2 Lehrveranstaltungen Jeweils pro Teil:V: Systemprogrammierung (2 SWS)Ü: Tafelübung zu Systemprogrammierung (1 SWS)P: Rechnerübung zu Systemprogrammierung (1 SWS)3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Schröder-PreikschatAkad. Oberrat Dr.-Ing. Jürgen Kleinöder10 ECTSNur Teil1:5 ECTS504 ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Wolfgang Schröder-Preikschat5 Inhalt • Grundlagen von Betriebssystemen (Adressräume, Speicher, Dateien,Prozesse, Koordinationsmittel; Betriebsarten, Einplanung, Einlastung,Virtualisierung, Nebenläufigkeit, Koordination/Synchronisation)• Abstraktionen/Funktionen UNIX-ähnlicher Betriebssysteme• Programmierung von Systemsoftware• C, Make, UNIX-Shell (Solaris, Linux, MacOS X)6 Lernziele und Kompetenzen7 Voraussetzungenfür die Teilnahme8 Einpassung in Musterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung ModulnoteDie Studierenden• erwerben fundierte Kenntnisse über Grundlagen von Betriebssystemen• verstehen Zusammenhänge, die die Ausführungen von Programmenin vielschichtig organisierten Rechensystemen ermöglichen• erkennen Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen realen undabstrakten (virtuellen) Maschinen• erlernen die Programmiersprache• entwickeln Systemprogramme auf Basis der SystemaufrufschnittstelleUNIX-ähnlicher BetriebssystemeWünschenswert:Modul „Algorithmen und Datenstrukturen“Modul „Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation“2. Semester Teil 13. Semester Teil 212 Turnus des AngebotsJährlich13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 120 hEigenstudium: 180 h14 Dauer des Moduls 2 Semester15 Unterrichtssprache DeutschTeil 1: Ba Mathematik mit NF Informatik, Ba Technomathematik, Zwei-Fach-Bachelor mi Erstfach MathematikTeil 1 und 2:Bachelor InformatikBachelor IuK, CE, WINF, LA INF-GDie Modulprüfung besteht aus:• unbenotetem Leistungsnachweis, erworben durch erfolgreiche Teilnahmean den Übungen und Praktikum• 120-minütige schriftl. Prüfung100% der schriftl. Prüfungsnote

8. Grundlagen der Logik in der Informatik1 Modulbezeichnung Grundlagen der Logik in der Informatik(Foundations of Logic in Computer Science)(TEC 30701)2 Lehrveranstaltungen V: Grundlagen der Logik in der Informatik(2 SWS)Ü: Grundlagen der Logik in der Informatik(2 SWS)3 Dozenten Prof. Dr. Lutz Schröder5 ECTS2.5 ECTS2.5 ECTS514 ModulverantwortlicherProf. Dr. Lutz Schröder5 Inhalt • Aussagenlogik:• Syntax und Semantik• Automatisches Schließen: Resolution• Formale Deduktion: Korrektheit, Vollständigkeit• Prädikatenlogik erster Stufe:• Syntax und Semantik• Automatisches Schließen: Unifikation, Resolution• Quantorenelimination• Anwendung automatischer Beweiser• Formale Deduktion: Korrektheit, Vollständigkeit6 Lernziele und Kompetenzen• Wissen: Die Studierenden• geben Definitionen zur Syntax und Semantik der verwendetenLogiken wieder• beschreiben grundlegende Deduktionsalgorithmen• geben Regeln der verwendeten formalen Deduktionssystemewieder• Verstehen: Die Studierenden• erläutern das Verhältnis zwischen Syntax, Semantik undBeweistheorie der verwendeten Logiken• erklären die Funktionsprinzipien grundlegender Deduktionsalgorithmen• erläutern die Funktionsweise automatischer Beweiser• erläutern grundlegende Resultate der Metatheorie derverwendeten Logiken und deren Bedeutung• Anwenden: Die Studierenden• wenden Deduktionsalgorithmen auf konkrete Deduktionsproblemean• formalisieren Anwendungsprobleme in logischer Form• verwenden automatische Beweiser zur Erledigung entstehenderBeweisziele• führen einfache formale Beweise manuell• Analysieren: Die Studierenden• führen einfache metatheoretische Beweise, inbesonderedurch syntaktische Induktion• Lern- bzw. Methodenkompetenz: Die Studierenden beherrschendas grundsätzliche Konzept des Beweises als hauptsächlicheMethode des Erkenntnisgewinns in der theoretischen Informatik.Sie überblicken abstrakte Begriffsarchitekturen.• Sozialkompetenz: Die Studierenden lösen abstrakte Probleme inGruppenarbeit.

7 Voraussetzungen fürdie Teilnahmekeine8 Einpassung in Musterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung Modulnote12 Turnus des Angebots Jährlich3. Studiensemester13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 hEigenstudium: 90 h• Bachelor Informatik• Zwei-Fach-Bachelor mit Erstfach Informatik• Studierende aller Fächer / Studium Generale: als SchlüsselqualifikationgeeignetDie Modulprüfung besteht aus einer 90-minütigen Klausur. Die im Rahmender Übungen gestellten Übungsaufgaben können abgegeben werdenund werden in diesem Fall bewertet. Auf Basis des Ergebnisses dieserBewertungen können bis zu 15% Bonuspunkte erworben werden, diezu dem Ergebnis einer bestandenen Klausur hinzugerechnet werden.Schriftliche Prüfungsnote.14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch oder Englisch16 Vorbereitende Literatur• Schöning, U.: Logik für Informatiker. Spektrum AkademischerVerlag, 2000• Barwise, J., and Etchemendy, J.: Language, Proof and Logic;CSLI, 2000.• Huth, M., and Ryan, M.: Logic in Computer Science; CambridgeUniversity Press, 2000.9. Software-Entwicklung in Großprojekten1 Modulbezeichnung Softwareentwicklung in Großprojekten5 ECTS(Software Development in large Projects)(TEC 31601)2 Lehrveranstaltungen V+Ü: Softwareentwicklung in Großprojekten (2+2 SWS) 5 ECTS3 Dozenten Prof. Dr. Francesca SagliettiDipl.-Inf. Sven Söhnlein4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Francesca Saglietti5 Inhalt • Einführung in die einzelnen Phasen der Softwareentwicklung: Anforderungsanalyse,Spezifikation, Entwurf, Implementierung, Test,Wartung• Beispielhafter Einsatz ausgewählter repräsentativer Verfahren zurUnterstützung dieser Entwicklungsphasen• Ergonomische Prinzipien Benutzungsoberfläche• Objektorientierte Analyse und Design mittels UML• Entwurfsmuster als konstruktive, wiederverwendbare Lösungsansätzefür ganze Problemklassen• Automatisch unterstützte Implementierung aus UML-Diagrammen• Teststrategien52

• Refactoring zur Unterstützung der Wartungsphase6 Lernziele und Kompetenzen7 Voraussetzungenfür die Teilnahme8 Einpassung in Musterstudienplan3. Semester9 Verwendbarkeit des Bachelor InformatikModuls10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung Modulnote12 Turnus des AngebotsJährlich13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 hEigenstudium: 90 hDie Studierenden• erlernen auf der Basis der bereits erworbenen Programmierkenntnissesystematische und strukturierte Vorgehensweisen zur Bewältigungder Komplexität beim "Programmieren-im-Großen",• sind in der Lage, komplexe Problemstellungen durch ausgewählteSpezifikationssprachen eindeutig zu formulieren und zu analysieren,sowie deren Umsetzung durch ausgewählte Entwurfsverfahren herzuleiten,• erproben den Einsatz von UML-Diagrammen zum Zweck objektorientierterAnalyse- und Design-Aktivitäten,• beherrschen die Wiederverwendung allgemeiner Entwurfslösungendurch Spezialisierung bewährter Entwurfsmuster,• erfahren Grundansätze des Testprozesses,• - werden mit Refactoring-Strategien zur gezielten Erhöhung derSoftware-Änderungsfreundlichkeit vertraut.keineSchriftl. Prüfung von 90 Minuten100% der schriftl. Prüfungsnote14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 Vorbereitende LiteraturLehrbuch der Softwaretechnik (Band 1), Helmut Balzert, 200010. Berechenbarkeit und Formale Sprachen1 Modulbezeichnung Berechenbarkeit und Formale Sprachen(Theory of Computation and Formal Languages)(TEC 30101)2 Lehrveranstaltungen V: Berechenbarkeit und Formale Sprachen (4 SWS)Ü: Berechenbarkeit und Formale Sprachen (2 SWS)3 Dozenten Prof. Dr. Rolf Wanka7.5 ECTS5 ECTS2,5 ECTS53

4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Rolf Wanka5 Inhalt • Registermaschinen und Turingmaschinen als Modelle des Berechenbaren,die Churchsche These und unentscheidbare Probleme• NP-Vollständigkeit und das P-NP-Problem• Endliche Automaten• Grammatiken und die Chomsky-Hierarchie• Kontextfreie Grammatiken und Kontextfreie Sprachen• Kellerautomaten6 Lernziele und Kompetenzen7 Voraussetzungenfür die Teilnahme8 Einpassung in Musterstudienplan9 Verwendbarkeit desModulsDie Studierenden• erwerben fundierte Kenntnisse über die Grenzen derBerechenbaren, insbesondere lernen sie, wie man beweist, dassbestimmte Aufgaben unlösbar sind bzw. dass sie vermutlich nichtschnell gelöst werden können;• lernen die wesentlichen Techniken kennen, mit denen manProgrammiersprachen beschreiben und syntaktisch korrekteProgramme erkennen kann;• erwerben fundierte Kenntnisse in den Beweis- und Analyse-Methoden der algorithmisch orientierten Theoretischen Informatikkeine3 SemesterBachelor InformatikLehramtsstudium Informatik10 Studien- und PrüfungsleistungenDie Modulprüfung besteht aus:• unbenotetem Leistungsnachweis, erworben durch erfolgreiche Teilnahmean den Übungen• 90-minütige schriftl. Prüfung11 Berechnung Modulnote100% der schriftl. Prüfungsnote12 Turnus des AngebotsJährlich (Wintersemester)13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 90 hEigenstudium: 135 h14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 Vorbereitende Literatur54

11. Theorie der Programmierung1 Modulbezeichnung Theorie der Programmierung(Theory of programming)(TEC 31201)2 Lehrveranstaltungen V: Theorie der Programmierung (4 SWS)Ü: Theorie der Programmierung (2 SWS)3 Dozenten Prof. Dr. Lutz Schröder7.5 ECTS5 ECTS2,5 ECTS4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Lutz Schröder5 Inhalt • Termersetzungssysteme, Normalisierung, Konfluenz.• Getypter und ungetypter Lambda-Kalkül• Semantik von Programmiersprachen, Anfänge der Bereichstheorie• Datentypen, Kodatentypen, Induktion und Koinduktion, Rekursionund Korekursion• Programmverifikation, Floyd-Hoare-Kalkül• Reguläre Sprachen und endliche Automaten• Gelabelte Transitionssysteme, Bisimulation und Temporallogik6 Lernziele und Kompetenzen7 Voraussetzungenfür die TeilnahmeDie Studierenden• entwickeln ein Verständnis für Grundbegriffe der Syntax undSemantik von Formalismen und sind in der Lage, diese zueinanderin Bezug zu setzen• können für gegebene Verifikationsprobleme geeigneteFormalismen auswählen• können formale Spezifikationen sequentieller und nebenläufigerProgramme verfassen• können einfache Programme gegenüber ihrer Spezifikation durchAnwendung der relevanten Kalküle verifizieren• sind in der Lage, einfache Meta-Analysen formaler Systeme zuerstellen, etwa Konfluenzprüfung von Termersetzungssystemen• können formale Sprachen mit entsprechenden Automaten inBeziehung setzen• können einfache Beweise über Programme und Formalismenmittels Induktion und Koinduktion führenErwünscht: Erfolgreiche Teilnahme an der Veranstaltung „Berechenbarkeitund Formale Sprachen“8 Einpassung in Musterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls4. SemesterBachelor Informatik10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung ModulnoteDie Modulprüfung besteht aus:• unbenotete Studienleistung, erworben durch erfolgreiche Teilnahmean den Übungen• 90-minütige schriftl. Prüfung100% der schriftlichen PrüfungsnoteIn die Prüfungsnote fließen Leistungen aus dem Übungsbetrieb in Form55

eines Bonus mit ein.12 Turnus des AngebotsJährlich (Sommersemester)13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 90 hEigenstudium: 135 h14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 Vorbereitende Literatur• Glynn Winskel, Formal Semantics of Programming Languages,MIT Press, 1993• Michael Huth, Mark Ryan, Logic in Computer Science, Cambridge UniversityPress, 2. Auflage 2004• Henk Barendregt, The lambda-Calculus: Its Syntax and Semantics, NorthHolland, 1984• John E. Hopcroft, Jeffrey D. Ullman, Introduction to Automata-Theory, Languages, and Computation, Addison-Wesley, 1979• Franz Baader, Tobias Nipkow, Term Rewriting and All That, CambridgeUniversity Press, 199912. Rechnerkommunikation1 Modulbezeichnung Rechnerkommunikation(Computer Communications)(TEC 31501)2 Lehrveranstaltungen V: Rechnerkommunikation (2 SWS)Ü: Rechnerkommunikation (2 SWS)3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Reinhard Germanund Mitarbeiter5 ECTS2,5 ECTS2,5 ECTS564 ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Reinhard German5 Inhalt Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Rechnerkommunikation unddurchläuft die Schichten des Internets:AnwendungsschichtTransportschichtNetzwerkschichtVerbindungsschichtPhysikalische SchichtAnschließend wird Sicherheit als übergreifender Aspekt behandelt. DieÜbung beinhaltet praktische und theoretische Aufgaben zum Verständnisder einzelnen Schichten.6 Lernziele und KompetenzenDie Studierenden erwerben• Kenntnisse über zentrale Mechanismen, Protokolle und Architekturender Rechnerkommunikation (Topologie, Schicht, Adressierung, Wegsuche,Weiterleitung, Flußkontrolle, Überlastkontrolle, Fehlersicherung,Medienzugriff, Bitübertragung) am Beispiel des Internets undmit Ausblicken auf andere Netztechnologien

7 Voraussetzungenfür die Teilnahme8 Einpassung in Musterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung Modulnote• Kenntnisse über Sicherheit, Leistung und Zuverlässigkeit bei derRechnerkommunikation• praktische Erfahrung in der Benutzung und Programmierung vonRechnernetzenProgrammierkenntnisse in Java4. Semester12 Turnus des AngebotsJährlich13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 hEigenstudium: 90 h14 Dauer des Moduls 1 SemesterBachelor InformatikBachelor IuKZwei-Fach-Bachelor mit Erstfach InformatikDie Modulprüfung besteht aus:• unbenoteter Leistungsnachweis, erworben durch erfolgreiche Teilnahmean den Übungen• Schriftl. Prüfung von 90 Minuten100% der schriftl. Prüfungsnote15 Unterrichtssprache Deutsch16 Vorbereitende LiteraturLehrbuch: Kurose, Ross, “Computer Networking:A Top-Down Approach Featuring the Internet”,4th Ed., Addison Wesley, 200713. Algorithmik kontinuierlicher Systeme1 Modulbezeichnung Algorithmik kontinuierlicher Systeme(Algorithms for Continuous Systems)(TEC 30001)2 Lehrveranstaltungen V: Algorithmik kontinuierlicher Systeme (4 SWS)Ü: Übungen zur Algorithmik (2 SWS)7,5 ECTS5 ECTS2,5 ECTS3 Dozent Prof. Dr. G. Greiner574 ModulverantwortlicherProf. Dr. G. Greiner / Prof. Dr. U. Rüde5 Inhalt Grundlagen kont. Datenstrukturen (Gleitpunktzahlen, Rundungsfehleranalyseund Kondition, Diskretisierung und Quantisierung, Abtasttheorem,FFT)Algorithmische Lineare Algebra (direkte und iterative Verfahren für lin.Gleichungssysteme, Ausgleichsprobleme)Datenstrukturen für geometrische Objekte, Interpolation, Approximation,Grundlagen geometrischer Modellierung, Volumen- und Flächenberechnung.Kontinuierliche und diskrete Optimierung, nichtlineare Probleme.Grundlagen der Simulation: Algorithmen zur Lösung von Differentialgleichungen6 Lernziele und KompetenzenDie Studierenden erwerben fundierte Kenntnisse über Datenstrukturen undAlgorithmen zur Behandlung kontinuierlicher Probleme.

7 Voraussetzungenfür die Teilnahme8 Einpassung in Musterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung ModulnoteDie erworbenen Kompetenzen sind sowohl theoretisch-analytischer Art(Analyse von Komplexität, Konvergenz, Fehlerentwicklung) als auch vonpraktischer Natur (Implementierung der Algorithmen in einer objektorientiertenProgrammiersprache).Die Studierenden planen und bearbeiten kleine Programmierprojekte so,dass sie zeitgerecht fertig gestellt werden. Sie erwerben damit insbesonderedie Grundlagen, die für ein vertieftes Studium in den Bereichen Systemsimulation,Mustererkennung, Graphischer Datenverarbeitung unabdingbarsind.Erwünscht:• Algorithmen und Datenstrukturen(Programmierkenntnisse in einer objektorientierten Sprache)• Mathematik I,II,III4. SemesterBachelor InformatikBachelor IuKBachelor Medizintechnik• unbenoteter Leistungsnachweis• 90-minütige schriftl. Prüfung100% der schriftl. Prüfungsnote12 Turnus des AngebotsJährlich13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 90 h, Eigenstudium: 135 h14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 Vorbereitende LiteraturHuckle, Schneider: Numerische Methoden - Eine Einführung für Informatiker,Naturwissenschaftler, Ingenieure und Mathematiker, Springer-Verlag,Berlin-Heidelberg, 2. Auflage 200614. Implementierung von Datenbanksystemen1 Modulbezeichnung Implementierung von Datenbanksystemen(Implementation of Database Systems)(TEC 30201)2 Lehrveranstaltungen V: Implementierung von Datenbanksystemen (2 SWS)Ü: Implementierung von Datenbanksystemen (2SWS)3 Dozenten Prof. Dr. Klaus Meyer-Wegener5 ECTS2,5 ECTS2,5 ECTS4 ModulverantwortlicherProf. Dr. Klaus Meyer-Wegener58

5 Inhalt Theoretischer Teil:• Leistungen eines Datenbanksystems• schrittweise Abstraktion von Dateien zu Datenbanken• blockorientierte Dateisysteme• Sätze mit sequentiellem und direktem Zugriff• Pufferverwaltung• Indexstrukturen (Hashing, B-Baum, Bitmap)• Zugriff auf Datenbanken von Programmen aus• Transaktionen• Anfrageverarbeitung und -optimierung• Synchronisation• Protokollierung und WiederherstellungPraktischer Teil:• Übungsaufgaben zu den im theoretischen Teil behandelten Themen6 Lernziele undKompetenzen7 Voraussetzungenfür die Teilnahme8 Einpassung inMusterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- undPrüfungsleistungenQualifikationsziel ist es, Studierenden der Informatik und anderer Studiengängein die Architektur und die Implementierung von Datenbanksystementheoretisch und praktisch einzuführen.Modul „Algorithmen und Datenstrukturen" (wg. algorithmischem Denken,strukturierter Programmierung, abstrakten Datentypen, Objektorientierung,Java), Konzeptionelle Modellierung" (wg. Relationenmodell, Relationenalgebra,SQL) und „Systemprogrammierung“ (wg. Dateikonzept, Ein-/Ausgabe). Die relevanten Inhalte können ggf. auch in anderen Modulenerworben worden sein.- Bachelorstudiengang Informatik (INF): fünftes Fachsemester- Bachelorstudiengang Wirtschaftsinformatik (WInf) [vgl.An-lage 4 in "PO_Bachelorstudiengaenge_NEU.pdf"]: fünftes Fachsemester- Bachelorstudiengang Mathematik (nur "Mathematik, NebenfachInformatik", jedoch keine „Technomathematik“) [vgl. Anlage 2in "PO-Bachelor-MA-Mathe_Technomathe.pdf"]: fünftes Fachsemester- Fach Informatik im Lehramtsstudiengang (sowohl „Lehramtam Gymnasium“ als auch „Lehramt an Realschulen“ sowie „Lehramtan Hauptschulen“) im Kontext des Fach Informatik [vgl. §5, §6 und§7 in "LAPO-Informatik-NEU.pdf"]: drittes Fachsemester- Fach Linguistische Informatik [vgl. Anhang Tabelle 1 in"FachStuOPrO_LingInform.pdf"]: drittes oder fünftes Fachsemester- Zwei-Fach-Bachelor-Studiengänge der PhilosophischenFakultät (darin als "Fach Informatik") [vgl. §4 in FachStu-O_PrO_Informatik.pdf]: fünftes Fachsemester (ehemalige Bezeichnungim alten Diplomstudiengang war „Softwaresysteme II“)- Pflichtmodul im Bachelorstudiengang Informatik- Pflichtmodul im Bachelorstudiengang Wirtschaftsinformatik- Pflichtmodul im Bachelorstudiengang Mathematik mitNebenfach Informatik- Pflichtmodul in den Lehramtsstudiengang Informatik fürGymnasien und Haupt- und Realschulen- Pflichtmodul im Fach Linguistische Informatik- Pflichtmodul im Fach Informatik in den Zwei-Fach-Bachelor-Studiengängen der Philosophischen FakultätKlausur von 90 Min. Dauer, die je nach Studiengang als „schriftliche Prüfung“oder als „schriftliche Leistungsfeststellung zum Erwerb eines benotetenScheins“ gewertet wird.59

11 BerechnungModulnoteDas Ergebnis der Prüfung bzw. Leistungsfeststellung bestimmt die Modulnote.12 Turnus desJährlich, im WintersemesterAngebots13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60h ( (2h+2h) x 15)Eigenstudium: 90h ( (1h+2h) x 15 + 45h)d.h. je Vorlesung ca. 1h pro Woche Nachbereitung im laufen-den Semesterund je Übungsveranstaltung ca. 2h pro Woche Vorbereitung sowie ca.45h Prüfungsvorbereitung in der vorlesungsfreien Zeit; erfolgt keine begleitendeNachbereitung der Vorlesung sind ca. 60h für die Prüfungsvorbereitungeinzukalkulieren14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache Deutsch16 Vorbereitende1. zur Vorbereitung:LiteraturAndreas Heuer, Gunter Saake, Kai-Uwe Sattler: Datenbanken kompakt.2. Aufl. Bonn : mitp, 2003. ISBN 3-8266-0987-5Alfons Kemper, Andre Eickler: Datenbanksysteme : Eine Einführung. 6.,aktualis. u. erw. Aufl. Oldenbourg, März 2006. ISBN-10: 3486576909Andreas Heuer, Gunter Saake: Datenbanken : Konzepte und Sprachen.2. Aufl. Bonn : MITP-Verlag, 2000.ISBN 3-8266-0619-12. begleitend:Theo Härder, Erhard Rahm: Datenbanksysteme – Konzepte und Technikender Implementierung. Springer-Verlag, 1999.582 Seiten, geb. - ISBN 3-540-65040-7Ramez Elmasri, Shamkant B. Navathe: Fundamentals of Database Systems.5th. edition. Pearson Addison Wesley, 2007. ISBN 0-321-41506-XHector Garcia-Molina, Jeffrey D. Ullman, Jennifer Widom: Database Systems– The Complete Book. Prentice Hall, 2002. ISBN 0-13-031995-360

15. Mathematik für Ingenieure 1-41 Modulbezeichnung Mathematik für Ingenieure I (Kurs C1)(NAT45801)2 Lehrveranstaltungen V: Mathematik für Ingenieure I (4 SWS)Ü: Übung zur Vorlesung (2 SWS)3 Dozenten Dozenten der Angewandten Mathematik7.5 ECTS5 ECTS2.5 ECTS4 ModulverantwortlicherPD Dr. Martin Gugat5 Inhalt Grundlagen:Aussagenlogik, Mengen, Relationen, AbbildungenZahlensysteme:natürliche, ganze, rationale und reelle Zahlen, komplexe ZahlenVektorräume:Grundlagen, Lineare Abhängigkeit, Spann, Basis, Dimension, euklidischeVektor- und Untervektorräume, affine RäumeMatrizen, Lineare Abbildungen, Lineare Gleichungssysteme:Matrixalgebra, Lösungsstruktur linearer Gleichungssysteme, Gauß-Algorithmus, inverse Matrizen, Matrixtypen, lineare Abbildungen, Determinanten,Kern und Bild, Eigenwerte und Eigenvektoren, Basis, AusgleichsrechnungGrundlagen Analysis einer Veränderlichen:Grenzwert, Stetigkeit, elementare Funktionen, Umkehrfunktionen6 Lernziele und Kompetenzen7 Voraussetzungen fürdie TeilnahmeDie Studierenden lernen- grundlegende Begriffe und Strukturen der Mathematik- Aufbau des Zahlensystems- sicheren Umgang mit Vektoren und Matrizen- Lösungsmethoden zu linearen Gleichungssystemen- Grundlagen der Analysis und der mathematischen exakten Analysemethoden- Beweistechniken in o.g. Bereichen und strukturiertes DenkenSchulwissen in Mathematik8 Einpassung in Musterstudienplan9 Verwendbarkeit desModulsAb Studiensemester 1Bachelor Informatik10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung ModulnoteVorlesung: 90minütige schriftl. PrüfungÜbung: erfolgreiche Teilnahme100% der schriftl. Prüfungsnote12 Turnus des AngebotsJährlich13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 90 hEigenstudium: 135 h14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache deutsch61

16 Vorbereitende LiteraturSkripte des DozentenG. Baron und P. Kirschenhofer: Einführung in die Mathematik für Informatiker1 und 2, Springer, 1989 und 1990K.-H. Kiyek und F. Schwarz: Mathematik für Informatiker 1 und 2, Teubner,1989 und 1990K. Finck von Finckenstein, J. Lehn et. al., Arbeitsbuch für Ingenieure, BandI, Teubner1 Modulbezeichnung Mathematik für Ingenieure II (Kurs C2)(NAT 45901)2 Lehrveranstaltungen V: Mathematik für Ingenieure II (4 SWS)Ü: Übung zur Vorlesung (2 SWS)3 Dozenten Dozenten der Angewandten Mathematik7.5 ECTS5 ECTS2.5 ECTS4 ModulverantwortlicherPD Dr. Martin Gugat5 Inhalt Differentialrechnung einer Veränderlichen:Ableitung mit Rechenregeln, Mittelwertsätze, L’Hospital, Taylor-Formel,KurvendiskussionIntegralrechnung einer Veränderlichen:Riemann-Integral, Hauptsatz der Infinitesimalrechnung, Mittelwertsätze,Partialbruchzerlegung, uneigentliche IntegrationFolgen und Reihen:reelle und komplexe Zahlenfolgen, Konvergenzbegriff und -sätze, Folgenund Reihen von Funktionen, gleichmäßige Konvergenz, Potenzreihen, iterativeLösung nichtlinearer GleichungenGrundlagen Analysis mehrerer Veränderlicher:Grenzwert, Stetigkeit, Differentiation, partielle Ableitungen, totale Ableitung,allgemeine Taylor-Formel6 Lernziele und Kompetenzen7 Voraussetzungen fürdie TeilnahmeDie Studierenden lernen- Beherrschung der Differential- und Integralrechnung einer reellen Veränderlichen- Umgang mit mathematischen Modellen- Konvergenzbegriff bei Folgen und Reihen- Rechnen mit Grenzwerten- grundlegende Eigenschaften bei mehrdimensionalen Funktionen- Beweistechniken in o.g. Bereichen und strukturiertes DenkenBesuch der Vorlesung Mathematik für Ingenieure I628 Einpassung in Musterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung Modulnote12 Turnus des AngebotsAb Studiensemester 2Bachelor InformatikVorlesung: 90minütige schriftl. AbschlussprüfungÜbung: erfolgreiche Teilnahme100% der schriftl. PrüfungsnoteJährlich

13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 84 hEigenstudium: 141 h14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache deutsch16 Vorbereitende LiteraturG. Baron und P. Kirschenhofer: Einführung in die Mathematik für Informati-Skripte des Dozentenker 1 und 2, Springer, 1989 und 1990K.-H. Kiyek und F. Schwarz: Mathematik für Informatiker 1und 2, Teubner, 1989 und 1990K. Finck von Finckenstein, J. Lehn et. al.,Arbeitsbuch für Ingenieure, Band I, Teubner1 Modulbezeichnung Mathematik für Ingenieure III (Kurs C3)(NAT 46001)7.5 ECTS2 Lehrveranstaltungen Mathematik für Ingenieure III (V+Ü: 4+2 SWS) 7.5 ECTS3 Dozenten Dozenten der Angewandten Mathematik4 ModulverantwortlicherPD Dr. Martin Gugat5 Inhalt Optimierung:Extremwertaufgaben, Extremwertaufgaben mit Nebenbedingungen, Anwendungsbeispiele,(evtl. Theorem über implizite Funktionen)Mathematische Grundlagen der linearen Optimierung und geometrischeInterpretation, Simplex, Konvexität, DualitätAlgebraische Strukturen:Binäre Operationen, Monoide, Halbgruppen, Gruppen, Homomorphismen,Ringe, Körper, Vektorräume über endlichen Körpern, Einführung in Kryptographieund KanalcodierungGewöhnliche Differentialgleichungen:Explizite Lösungsmethoden, Existenz- und Eindeutungssätze, Lineare Differentialgleichungen,Systeme von Differentialgleichungen, Eigen- undHauptwertaufgaben, Fundamentalsysteme, Stabilität6 Lernziele und Kompetenzen7 Voraussetzungen fürdie TeilnahmeDie Studierenden lernen- Extremwertbestimmung bei Funktionen mehrerer Veränderlicher- Unterschiede zur eindimensionalen Kurvendiskussion- sicherer Umgang mit linearen Optimierungsproblemen- Beherrschung grundlegender Begriffe aus der Algebra- Typen von gewöhnlichen Differentialgleichungen- elementare Lösungsmethoden- allgemeine Existenz- und Eindeutigkeitsresultate- Zusammenhang mit linearer Algebra- Anwendungen in Ingenieurswissenschaften- Beweistechniken in o.g. Bereichen und strukturiertes DenkenBesuch der Vorlesung Mathematik für Ingenieure I und II8 Einpassung in MusterstudienplanAb Studiensemester 363

9 Verwendbarkeit desModulsBachelor Informatik10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung ModulnoteVorlesung: 90minütige schriftl. Abschlussprüfung100% der schriftl. Prüfungsnote12 Turnus des AngebotsJährlich13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 90 hEigenstudium: 135 h14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache deutsch16 Vorbereitende LiteraturA. Hoffmann, B. Marx, W. Vogt, Mathematik für Ingenieure 1,Skripte des Dozenten2, PearsonK. Finck von Finckenstein, J. Lehn et. al.,Arbeitsbuch für Ingenieure, Band I und II, TeubnerH. Heuser, Gewöhnliche Differentialgleichungen, Teubner1 Modulbezeichnung Mathematik für Ingenieure IV (Kurs C4)(NAT 46101)7.5 ECTS2 Lehrveranstaltungen Mathematik für Ingenieure IV (V+Ü: 4+2 SWS) 7.5 ECTS3 Dozenten Dozenten der Angewandten Mathematik644 ModulverantwortlicherPD Dr. Martin Gugat5 Inhalt Allgemeine und Diskrete Wahrscheinlichkeitsrechnung:- Rechenregeln für Wahrscheinlichkeiten- Bedingte Wahrscheinlichkeiten, stochastische Unabhängigkeit, Produktexperimente- Charakterisierung diskreter Wahrscheinlichkeitsverteilungen durchWahrscheinlichkeitsfunktion, erzeugende Funktion, Momente- Eigenschaften und Anwendungsgebiete der wichtigsten diskreten Verteilungen- MarkoffkettenKontinuierliche Wahrscheinlichkeitsrechnung:- Charakterisierung von Wahrscheinlichkeitsverteilungen auf dem R ndurch Verteilungsfunktionen und Dichten- Verteilung, Erwartungswert und Varianz von Zufallsvariablen- Funktionen von Zufallsvariablen- Mehrdimensionale Normalverteilung- GrenzwertsätzeStatistische Datenanalyse:- Statistische Analysemethoden: Parameterschätzung, Konfidenzbereiche,Signifikanztests- Lineare statistische Modelle: Regression und Varianzanalyse6 Lernziele und Kompetenzen- Beherrschen der Rechenverfahren für stochastische Problemstellungen- Erstellen stochastischer Modelle in typischen Anwendungssituationen

7 Voraussetzungen fürdie Teilnahme8 Einpassung in Musterstudienplan9 Verwendbarkeit desModuls- Verständnis und Anwendung statistischer Analysemethoden- Anwendung von Statistik-SoftwareBesuch der Vorlesung Mathematik für Ingenieure I, II und IIIAb Studiensemester 4Bachelor Informatik10 Studien- und Prüfungsleistungen11 Berechnung ModulnoteVorlesung: 90minütige schriftl. Prüfung100% der schriftl. Prüfungsnote12 Turnus des AngebotsJährlich13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 84 hEigenstudium: 141 h14 Dauer des Moduls 1 Semester15 Unterrichtssprache deutsch16 Vorbereitende LiteraturAlberto Leon-Garcia, Probability And Random Processes for Electrical En-Skripte des Dozentengineers, Prentice-HallUlrich Krengel, Einführung in die Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik,Vieweg VerlagJohn A. Rice, Mathematical Statistics and Data Analysis,Duxburry Press65

Kapitel 4Der Masterstudiengang InformatikDas konsekutive Masterstudium schließt direkt an den Bachelor an und dauert 4 Semester. Das MasterstudiumInformatik kann sowohl zum Sommer- als auch zum Wintersemester begonnen werden.Es muss sich jeder für das Masterstudium online bewerben.Hierzu steht ein Internet-Portal bereit unter:http://www.master.uni-erlangen.deDort finden sich auch weitere Informationen zum Bewerbungsverfahren.ACHTUNG:Bewerbungsschluss ist für das Sommersemester der 15. Januar, für das Wintersemester der 15. Juli.4.1 Qualifikation zum Masterstudium InformatikDie Qualifikation zum Masterstudium wird nachgewiesen durch (Nach § 29 ABMPO/TechFak):1. einen ersten berufsqualifizierenden in Bezug auf den jeweiligen Masterstudiengangfachspezifischen oder fachverwandten Abschluss einer Hochschule bzw. einen sonstigengleichwertigen Abschluss.Ist die Gleichwertigkeit nicht voll gegeben, kann die Zulassungskommission den Zugang unter der Bedingungaussprechen, dass zusätzlich Leistungen im Umfang von max. 20 ECTS Punkte spätestens innerhalb eines Jahres nachAufnahme des Masterstudiums zu erbringen sind.Abweichend können sich Bachelor Studierende auf begründeten Antrag in Ausnahmefällen bereits mit mind. 140 ECTSPunkten aus abgeschlossenen Modulen bewerben. Der Nachweis über die bestandene Bachelor-Prüfung mussspätestens innerhalb eines Jahres nach Aufnahme des Masterstudiums nachgewiesen sein.2. den Nachweis angemessener Englischkenntnisse.Der Nachweis erfolgt durch das Abiturzeugnis, bzw. fachgebundene Hochschulreife in Fachrichtung Technik (FOS-13 bzw.BOS) oder vergleichbarer Nachweise auf Niveau UNIcert C II, bzw. Europäischer Referenzrahmen B2.3. das Bestehen des Qualifikationsfeststellungsverfahrens (siehe unten)66

Als fachspezifischer Abschluss gilt für den Master Informatik:Der Bachelor- (B. Sc.) bzw. Diplomstudiengang InformatikAls fachverwandter Abschluss gilt für den Master Informatik (Vgl. § 42 FPO):- Computational Engineering (B. Sc.)- Informations- und Kommunikationstechnik (B. Sc. oder Dipl.)- Elektronik/Informationstechnik/Informatik (EEI) (B. Sc. oder Dipl.)- Mechatronik (B. Sc. oder Dipl.)- Wirtschaftsinformatik (B. Sc. oder Dipl.)- Medizintechnik (B. Sc.) mit Kompetenzfeld EEI- Mathematik mit Nebenfach Informatik (B. Sc. oder Dipl.)- Technomathematik (B. Sc. oder Dipl.)- Zwei-Fach-Bachelor (B. A.) mit Erstfach Informatik- Erstes Staatsexamen nach Lehramtsprüfungsordnung I (LPO 1)4.2 QualifikationsfeststellungsverfahrenDie Feststellung der Qualifikation obliegt der Zugangskommission des Masterstudiengangs Informatik.Das Verfahren zur Feststellung der Qualifikation wird bei Bedarf, mindestens jedoch einmal pro Semestervor Beginn der allgemeinen Vorlesungszeit durchgeführt.Der Zugang zum Qualifikationsfeststellungsverfahren setzt voraus, dass folgende Unterlagen fristgerecht(zum 15. Januar für das SS, bzw. 15. Juli für das WS) und vollständig vorliegen:• Zulassungs- / Bewerbungsantrag (Online im move-in Portal)• Nachweis über einen Hochschulabschluss (Zeugnis, Transcript of Records, Diploma Supplementoder vergleichbare Dokumente)Unterlagen von deutschen Schulen und Hochschulen sind in KopieUnterlagen von ausländischen Schulen und Hochschulen sind in amtlich beglaubigter Kopie und amtlich beglaubigter Übersetzung(sofern diese nicht selbst in Deutsch, Englisch oder Französisch ausgefertigt sind) beizufügen.Bachelorstudierende: Bescheinigung des Prüfungsamtes Ihrer Hochschule über die bisher erreichten ECTS-Punkteund bisher erworbene Durchschnittsnote, falls das Studium noch nicht abgeschlossen ist und eine Bestätigung, dass dieBewerberin, bzw. der Bewerber im laufenden Prüfungstermin zu den das Bachelorstudium abzuschließenden Prüfungengemeldet ist.Diplomstudierende: Fächer- und Notenübersicht und Bescheinigung des Prüfungsamtes Ihrer Hochschule über dieDurchschnittsnote der bisher erreichten Studiengesamtleistung, wenn das Studium noch nicht abgeschlossen ist.• Hochschulzugangsberichtigung (z. B. Abitur, fachgebundene Hochschulreife etc.)• Lebenslauf• Ein (kurzes) Bewerbungs-/Motivationsschreiben (Letter of intent)• Nachweise der Sprachkenntnisse (im Regelfall reicht hierfür das Abiturzeugnis, bzw. die fachgebundene Hochschulreifein Fachrichtung Technik (FOS-13 bzw. BOS) siehe auch Punkt 1.)Die Zugangskommission Informatik beurteilt im Rahmen des Qualifikationsfeststellungsverfahrens in einerVorauswahl anhand der schriftlichen Unterlagen, ob eine Bewerberin/ein Bewerber die Eignung zum Masterstudiumbesitzt.67

Zugelassen in das Masterstudium wird:1. Wer das fachspezifische oder fachverwandte Studium (bzw. einen gleichwertigen Abschluss)mit einer Gesamtnote von 2,5 (= gut) oder besser abschließt.oder:oder:2. Wer Module des dritten bis sechsten Semesters des Bachelor-Studiengangs Informatik (Uni-Erlangen bzw. gleichwertige Module anderer Hochschulen) im Umfang von 60 ECTS mit einemNotendurchschnitt besser als 3,0 bestanden hat.3. Wer die unter 1. und 2. genannten Kriterien nicht erfüllen kann, aber eine mündliche Zugangsprüfungvor der Master Zugangskommission besteht.Die mündliche Zugangsprüfung dauert ca. 20 Minuten.Die Bewerberinnen/Bewerber werden dabei nach folgenden Kriterien beurteilt:- sichere Kenntnisse in den fachspezifischen Grundlagen,- gute Kenntnisse im Bereich einer fachlichen Spezialisierung entsprechend einer wählbarenStudienrichtung des Masterstudiengangs,- Motivation zum Masterstudium,- positive Prognose aufgrund steigender Leistungen im bisherigen Studienverlauf.4.3 Studienverlauf Master Informatik (M. Sc.)Die Fächer im Masterstudium sind in 4 Säulen (Themenbereiche) gegliedert:1. Säule der theoretisch orientierten Vertiefungsrichtungen:• Theoretische Informatik• Systemsimulation• Direkte Simulation2. Säule der softwareorientierten Vertiefungsrichtungen:• Programmiersysteme• Datenbanksysteme• Künstliche Intelligenz• Software Engineering3. Säule der systemorientierten Vertiefungsrichtungen:• Rechnerarchitektur• Verteilte Systeme und Betriebssysteme• Kommunikationssysteme• Hardware-Software-Co-Design• IT-Sicherheit4. Säule der anwendungsorientierten Vertiefungsrichtungen:• Mustererkennung• Graphische Datenverarbeitung• Elektronik und Informationstechnik• Medieninformatik• Informatik in der Bildung• Medizinische Informatik68

Aus diesen vier Säulen werden im Masterstudium die Vertiefungsmodule zusammengestellt:Für den Master werden dabei folgende Leistungen benötigt:• Wahlpflichtmodule aus mindestens drei dieser Säulen im Umfang von insgesamt 60, wobei pro Säulemindestens 10 ECTS und höchstens 30 ECTS-Punkte nachzuweisen sind; werden Module aus vierSäulen gewählt, kann die Untergrenze von 10 ECTS-Punkten in einer Säule unterschritten werden.Zusätzlich sind in mindestens zwei Vertiefungsrichtungen mind. 15 ECTS nachzuweisen."• Ein Nebenfach mit 15 ECTS• Ein Projekt mit 10 ECTS• Ein Seminar mit 5 ECTSFalls während des Masterstudiums ein Wechsel des Nebenfaches, oder eines Wahlpflichtmoduls stattfindet,werden eventuelle Fehlversuche aus dem vorherigen Nebenfach oder Wahlpflichtmodul nicht angerechnet.Als Abschluss des Masterstudiums folgt im 4. Semester die Masterarbeit im Umfang von 30 ECTS. Zubeachten ist, dass das Masterstudium maximal um ein(!) Semester überzogen werden darf, wenn keinewichtigen Gründe für eine Ausnahme vorliegen.Die zeitliche Aufteilung des Masterstudiums pro Semester ist aus der folgenden Übersichtstabelle (entnommenaus der Anlage 2 der FPO) ersichtlich:Wichtiger Hinweis:Die Master-Modultabelle zeigt nur einen Vorschlag der Grobverteilung der Anzahl der ECTS über die Semester.Es werden kaum 10 ECTS Module angeboten (meist 7,5 ECTS oder 5 ECTS). Insgesamt sind 60ECTS aus dem Wahlpflichtbereich zu erbringen. Die zeitliche Aufteilung ist dabei jedem Studierendenselbst überlassen. Natürlich darf das Seminar, Nebenfach etc. auch in einem anderen Semester belegtwerden. Pro Semester sollten ca. 30 ECTS erbracht werden.Anlage 2: Module des Masterstudiums Informatik und Semesterverteilung (Musterstudienplan):Nr.NameModule bzw. Teilmodule Semesteraufteilung Prüfung1. Sem.ECTS2. Sem.ECTS3. Sem.ECTS4. Sem.ECTS1 Wahlpflichtmodul Informatik I 10 Siehe Modulhandbuch2 Wahlpflichtmodul Informatik II 10 Siehe Modulhandbuch3 Wahlpflichtmodul Informatik III 10 Siehe Modulhandbuch4 Wahlpflichtmodul Informatik IV 10 Siehe Modulhandbuch5 Wahlpflichtmodul Informatik V 5 Siehe Modulhandbuch6 Wahlpflichtmodul Informatik VI 5 Siehe Modulhandbuch7 Wahlpflichtmodul Informatik VII 5 Siehe Modulhandbuch8 Wahlpflichtmodul Informatik VIII 5 Siehe Modulhandbuch9 Projekt 10 Siehe Modulhandbuch10 Nebenfach 10 * 5 * Siehe Modulhandbuch11 Seminar 5 Siehe ModulhandbuchSchriftliche Masterarbeit 27 PL: schriftl. Ausarbeitung12(90%) und Vortrag (ca.Begleitseminar mit Referat zur Masterarbeit 345 Min.; 10%)Summen ECTS 30 30 30 30*sofern die FPO des beteiligten Nebenfachs keine andere Regelung vorsieht (in einigen Nebenfächern können nur 10 ECTS Modulebelegt werden, insofern müssen dann 20 ECTS belegt werden, wobei nur 15 ECTS für den Master Inf. zählen.69

4.4 Studienschwerpunkte im MasterstudiumIm Masterstudiengang Informatik können die folgenden Studienschwerpunkte belegt werden. Für die erfolgreicheBelegung der Schwerpunkte müssen bestimmte Wahlpflichtmodule innerhalb bestimmter Vertiefungsrichtungenund spezielle Nebenfächer gewählt werden. Eine gesonderte Vor-Anmeldung oder einevorzeitige Meldung zum Belegen des Studienschwerpunktes (z. B. gegenüber dem Prüfungsamt) istnicht notwendig!4.4.1 Studienschwerpunkt „Informatik in der Fahrzeugtechnik“Im Masterstudiengang sind folgende Leistungen verbindlich für die Vertiefungsrichtung „Informatik in derFahrzeugtechnik“ vorgeschrieben:Vertiefungsrichtungen:Von den folgenden Vertiefungsrichtungen sind mindestens drei mit Wahlpflichtmodulen im Umfang vonjeweils 5 ECTS zu wählen:• Hardware-Software-Co-Design, INF12• Kommunikationssysteme, INF7• Rechnerarchitektur, INF 3• IT-Sicherheit, INF 1• Programmiersysteme, INF2• Verteilte Systeme und Betriebssysteme, INF4Nebenfach:Als Nebenfach im Umfang von 15 ECTS stehen entweder a) Maschinenbau, oder b) Elektrotechnik,Elektronik und Informationstechnik zur Verfügung.Projekt:Das Projekt mit 10 ECTS muss im Bereich der Fahrzeugtechnik abgelegt werden. Dazu stehen folgendeMöglichkeiten zur Auswahl:• Projekt an einem Lehrstuhl• Projekt bei einem Automobilhersteller• Projekt bei einem AutomobilzuliefererIn allen drei Fällen wird das Projekt von einem Lehrstuhl der Informatik betreut. Die Projektarbeit ist vomStudenten selber zu organisieren und wird nicht gestellt. Themen für Projekte sind den Seiten der anbietendenLehrstühle oder Industriepartner zu entnehmen. Es wird ggf. durch die Lehrstühle und Dozenten(in den Veranstaltungen selber) Unterstützung bei der Vermittlung gegeben. Bitte nehmen Sie hierzu Kontaktzu den entsprechenden Personen auf.Wahlpflichtmodule:Aus dem folgenden Katalog von Lehrveranstaltungen sind weitere 15 ECTS zu wählen (falls noch nicht,bzw. zusätzlich zu den im Bachelorstudium besuchten Lehrveranstaltungen):• „Fahrzeugkommunikation" (interne und externe Vernetzung, neben niedrigen Schichten auch Transport-,Diagnose- und Anwendungsprotokolle, deterministische und stochastische Analyse, Simulation,Anwendungsbeispiele), 5 ECTS VL+UE, Prof. Dr. German (INF 7)• "Automotive Software & Systems Engineering" (Grundlegender Überblick über das Thema Informatikund Automobil), 5 ECTS VL+UE, Lehrauftrag Hr. Allmann (AUDI)70

• „Entwurf und Analyse eingebetteter Netzwerke des Automobilbaus - Von der Theorie zur Praxis“, 5ECTS VL+UE, Lehrauftrag Dr. Streichert (Daimler AG)• „Challenges for Simulation in the Automotive Industry“, Anwendung numerischer Simulation in derAutomobilindustrie, 2,5 ECTS VL, Lehrauftrag Dr. Mayer (MSC Software Corporation)• „Zukunft der Automobiltechnik“ (Kundenszenarien, Fahrzeugelektronik, Virtuelle Produktentwicklung,Antriebsstrang, Chassis, Integrale Sicherheit, Qualität, Umweltaspekte, Exkursion), 2,5 ECTS VL,Lehrauftrag Dr. Koser (AUDI)• „Entwicklung und Test von verteilten, eingebetteten Systemen im Bereich Automotive“ (SW-Engineering im Automobil), 2,5 ECTS VL, Lehrauftrag Dr. Hehn (Method Park Software AG)Weitere Informationen zum Studienschwerpunkt Informatik in der Fahrzeugtechnik erhalten Siehier:http://www7.informatik.uni-erlangen.de/ifzt/Absolventen des Studienschwerpunkts erhalten zu ihrem Masterzeugnis eine besondere Bescheinigung(Zertifikat).4.4.2 Studienschwerpunkt „Heterogene Bildsysteme“Im Masterstudiengang sind folgende Leistungen verbindlich für die Vertiefungsrichtung „Heterogene Bildsysteme“vorgeschrieben:Vertiefungsrichtungen:Keine EinschränkungenWahlpflichtbereich:Auswahl aus der ortsüblich bekanntgemachten Liste der für diesen Studienschwerpunkt geeignetenWahlpflichtmodule des Wahlpflichtbereichs im Umfang von 30 ECTSProjekt:Auswahl aus der ortsüblich bekanntgemachten Liste der für diesen Studienschwerpunkt geeigneten ProjekteNebenfach:Als Nebenfach im Umfang von 15 ECTS muss „Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik“gewählt werdenAbsolventen des Studienschwerpunkts erhalten zu ihrem Masterzeugnis eine besondere Bescheinigung(Zertifikat).71

Kapitel 5NebenfächerAls Nebenfächer sind wählbar:• Astronomie• Betriebswirtschaftslehre• Biologie• Chemie• Chemie- und Bioingenieurwesen• Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik:A: Allgemeine Elektrotechnik,B: AutomatisierungstechnikC: Elektrische Energie- und Antriebstechnik,D: InformationstechnikE: Mikroelektronik• Englische Linguistik• Geowissenschaften• Germanistische Linguistik• Japanologie• Kunstpädagogik• Maschinenbau:P: Produktentwicklung/KonstruktionF: FertigungsautomatisierungT: Technische MechanikQ: Qualitätsmanagement• Mathematik• Medizin (Medizinische Informatik)• Philosophie• Physik• Politische Wissenschaften• Psychologie• Rechtswissenschaften• Romanistik• Sinologie• Nordische Philologie• SoziologieAndere Nebenfächer können im Benehmen mit der Studienkommission durch den Prüfungsausschussgenehmigt werden. Weitere Hinweise finden Sie im Internet unter: www.informatik.fau.de72