Grundlagen der Informatik I “Programmierung”

Inhaltsverzeichnis
1 Einführung 1
1.1 Das Ziel: Qualitativ hochwertige Informationssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Theoretische Schwerpunkte der ersten beiden Semester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1 Logik für die Problemlösung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.2 Funktionen für die Problemlösung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.3 Problemorientierte imperative Sprachen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.4 Maschinennahe Sprachen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2.5 Schaltungen zur Problemlösung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2.6 Zusammenhang der Ebenen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3 Methodisch-Technische Schwerpunkte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3.1 Programmieren: Anwendung formaler Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3.2 Strukturierungskonzepte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.3.3 Schrittweise Verfeinerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.3.4 Prozeduralisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.3.5 Modularisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.3.6 Klassifizierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.3.7 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2 Grundlagen: Logik und formale Sprachbeschreibungen 25
2.1 Formale Sprachbeschreibungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.1.1 Syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.1.2 Die Syntax der Aussagenlogik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.1.3 Semantik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.1.4 Konversion - Ableitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.1.5 Zusammenhang zwischen Syntax, Ableitungssystem und Semantik . . . . . . . . . . . . 42
2.2 Logik als Spezifikationssprache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.1 Umsetzung natürlichsprachlicher Aussagen in solche der Logik . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.2 Prädikatenlogik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.2.3 Syntax der Prädikatenlogik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
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