Einführung in die Informatik III

Auf dieser Seite finden sich Informationen zur Lehrveranstaltung Einführung in die Informatik III im Wintersemester 2004 / 2005. Eine allemeine Beschreibung mit Stichworten zum Inhalt findet sich im Kommentierten Vorlesungsverzeichnis.

Aktuelles

Die schriftliche Prüfung vom 11.08.2005 ist korrigiert. Die Ergebnisse hängen am Brett zwischen Raum 1.465 und 1.469 aus. Ich bitte von Anfragen per Email oder Telefon abzusehen. Die Einsichtnahme wird voraussichtlich am Mittwoch, dem 14. September zwischen 9.30 Uhr und 11.30 Uhr stattfinden. Die mündlichen Fortsetzungsprüfungen werden voraussichtlich Ende September durchgeführt.

Allgemeiner Hinweis: In der Bibliothek stehen zwei Ordner mit Kopien der Folien aus der Vorlesung. Falls die unvollständig sein sollten, bitte ich um Benachrichtigung.

Es empfiehlt sich, auf den Rechner im Grundstudium bei der neuen Version von DrScheme im Menü Bearbeiten -> Voreinstellungen ... -> Schriftart -> Font smoothing den Wert All einzustellen.

Organisatorisches

Beginn der Vorlesung: 19. Oktober 2004

Beginn der Übungen: 25. Oktober 2004

Zeiten und Räume der Vorlesung:

Dienstags 14:00 - 15:30 in Raum V38.01, wöchentlich
Donnerstags 14:00 - 15:30 in Raum V38.01, 14-tägig (2005 in den geraden Wochen)

Die Zeiten und Räume der Übungsgruppen sind:

Mo. 15:45 - 17:15 in Raum 0.124; Tutor Edgar Binder
Mo. 15:45 - 17:15 in Raum 0.457; Tutor Wa Zhao
Di. 17:30 - 19:00 in Raum 0.463; Tutor Edgar Binder
Mi. 11:30 - 13:00 in Raum 0.457; Tutor Wa Zhao
Mi. 11:30 - 13:00 in Raum 0.463; Tutor Martin Reitz
Do. 17:30 - 19:00 in Raum 0.124; Tutor Martin Reitz

Die Übungsgruppe am Dienstag von 17:30 - 19:00 Uhr in Raum 01.24 konnte nicht eingerichtet werden. Diejenigen, die sich dort eingetragen haben, werden gebeten, sich in der parallele Übungsgruppe in Raum 0.463 einzutragen.

Die Anmeldung zu den Übungsgruppen erfolgt über ein WWW-Formular, das über die entsprechende Übersichtsseite über den Link von Einführung in die Informatik III zu erreichen ist. Der dafür erforderlicher Benutzername und das zugehörige Passwort werden in der Vorlesung bekannt gegeben.

Hard- und Software für die Übungen

Die Übungen können auf den Rechnern im Grundstudiumspool Raum 0.037 erstellt werden. Wer auf diesen Rechnern noch keinen Account hat, was insbesondere für die Teilnehmer aus anderen Fakultäten zutreffen wird, kann einen Account nach Ausfüllen eines entsprechenden Antrags bekommen. Die Anträge werden bei den ersten beiden Vorlesungsterminen verteilt, sind aber auch davon unabhängig bei der Betreuung im Rechnerpool zu erhalten.

Da die Übungen in der zweiten Vorlesungswoche beginnen und die ersten Aufgaben bis dahin abzugeben sind, sollte der ausgefüllte Antrag so schnell wie möglich unter Vorlage der Studienbescheinigung bei der Betreuung im Rechnerpool abgegeben werden.

Die Übungen können jedoch auch auf dem eigenen Rechner zu Hause erstellt werden. Zu den in der Veranstaltung eingesetzten Programmiersprachen Scheme, Lisp, ML, Java und Prolog sind kostenfreie Entwicklungsumgebungen verfügbar.

Scheme

Auf den Rechnern im Pool ist DrScheme vorhanden, das eine graphische Benutzeroberfläche besitzt. Der Aufruf erfolgt mit dem Befehl drscheme. Beim ersten Start erscheint ein Fenster, in dem man als Sprache der Benutzeroberfläche Deutsch wählen kann. Nach dem erforderlichen Neustart wählt man in dem dann wieder erscheinenden Fenster als Scheme-Dialekt Essentials of Programming Languages. Das Benutzer-Handbuch gibt es online.

Lisp

Auf den Rechnern im Pool ist CMUCL (CMU Common Lisp) vorhanden, das ohne graphische Benutzeroberfläche läuft. Der Aufruf erfolgt mit dem Befehl lisp, beendet wird es durch Eingabe von (quit). Das Benutzer-Handbuch (User's Manual) gibt es auch hierzu online.

Für den eigenen Rechner insbesondere unter Windows gibt es außerdem Allegro CL. Bei der angebotenen freien Version ist nur die Größe des heap beschränkt und das license file muß alle 60 Tage erneuert werden. Für die nicht-kommerzielle Nutzung ist aber ausdrücklich eine beliebig häufige Erneuerung des license file zulässig.

ML

Auf den Rechnern im Pool ist Moscow ML vorhanden, das ebenfalls ohne graphische Benutzeroberfläche läuft. Der Aufruf erfolgt mit dem Befehl mosml, beendet wird es durch Eingabe von quit();. Über die Homepage ist verschiedene Dokumentation im Postscript- und im PDF-Format verfügbar.

Java

Auf den Rechnern im Pool ist die Java-Entwicklungsumgebung von Sun installiert, das nicht im interaktiven Modus läuft. Nach der Erstellung eines Programms mit einem Editor ist die Datei mit dem Befehl javac in Java Bytecode zu übersetzen und die entstehende Datei mit dem Befehl java auszuführen.

Darüber hinaus gibt es zahlreiche andere freie Entwicklungsumgebungen für Java, auch mit einer graphischen Benutzeroberfläche, z.B. eclipse.

Prolog

Auf den Rechnern im Pool ist GNU Prolog vorhanden, das ebenfalls ohne graphische Benutzeroberfläche läuft. Der Aufruf erfolgt mit dem Befehl gprolog, beendet wird es durch Eingabe von Ctrl-D (gleichzeitiges Drücken der Strg-Taste und der D-Taste). Das Benutzer-Handbuch gibt es auch hierzu online.

Ein Programm (Fakten und Regeln) kann man entweder in eine Datei mit der Endung pl schreiben und nach dem Starten von Prolog (im interativen Modus) einlesen oder in einem Eingabe-Modus direkt eingeben. Zum Einlesen einer Datei maß man den Dateinamen ohne Endung in eckigen Klammern angeben (und wie alle Eingaben mit einem Punkt abschließen). Zum Einlesen der Datei datei.pl muß man also [datei]. eingeben. Zum Aktivieren des Eingabe-Modus (zum direkten Eingeben von Fakten und Regeln) muß man [user]. eingeben, wobei man den Eingabe-Modus durch Drücken von Ctrl-D beendet. Die eingelesenen und eingegebenen Fakten und Regeln werden nach Eingabe von listing. ausgegeben.

Alternativ scheint mir auch SWI-Prolog, das eine graphische Benutzeroberfläche besitzt, recht interessant. Es ist auf den Rechnern im Pool aber nicht installiert und ich habe es auch nicht praktisch getestet.

Übungsblätter

Bisher wurden folgende Übungsblätter ausgegeben:

Blatt 1 vom 19.10.04 in PostScript und in pdf.
Blatt 2 vom 26.10.04 in PostScript und in pdf.
Blatt 3 vom 02.11.04 in PostScript und in pdf.
Blatt 4 vom 09.11.04 in PostScript und in pdf.
Blatt 5 vom 16.11.04 in PostScript und in pdf.
Blatt 6 vom 23.11.04 in PostScript und in pdf.
Blatt 7 vom 30.11.04 in PostScript und in pdf.
Blatt 8 vom 07.12.04 in PostScript und in pdf. Zusätzlich stehen die Daten für Aufgabe 3 zur Verfügung.
Blatt 9 vom 14.12.04 in PostScript und in pdf. Zusätzlich stehen die Daten für Aufgabe 1 und 3 zur Verfügung.
Blatt 10 vom 11.01.05 in PostScript und in pdf. Zum Thema Rekursion und speziell zu Teil 2 von Aufgabe 1 gibt es einen Text mit Erläuterungen.
Blatt 11 vom 18.01.05 in PostScript und in pdf.
Blatt 12 vom 25.01.05 in PostScript und in pdf. Zu Aufgabe 1 gibt es einen Text zur Verarbeitung geschachtelter Listen und Bäume. In der Beschreibung zu Aufgabe 3 gibt es einen Fehler. Anstatt Entwurf der EU-Kommission wird diese muß es heißen Entwurf des EU-Rats wird dieser. Informationen zur Aufgabe stellen der letzte veröffentlichte Entwurf der Richtlinie und deren kritische Kommentierung dar. Einen Bericht über die aktuelle Situation und Entwicklung findet sich bei heise.de.
Blatt 13 vom 01.02.05 in PostScript und in pdf.
Blatt 14 vom 08.02.05 in PostScript und in pdf. In Teil 4 von Aufgabe 3 ist es nicht erforderlich, ein Programm in Lisp zu schreiben.

Auf den Übungsblättern gibt es zwei Arten von Aufgaben. Die Aufgaben, die den Vermerk schriftlich tragen, sind den Betreuer bis zum Übungsgruppentermin per E-Mail zuzusenden. Alle anderen Aufgaben sind so vorzubereiten, daß sie in der Übungsgruppe vorgerechnet werden können. Die E-Mail Adressen der Tutoren lauten:

Literatur zur Lehrveranstaltung

Abelson, Harold; Sussman, Gerald Jay. Struktur und Interpretation von Computerprogrammen : eine Informatik-Einführung, 4. Auflage. Springer-Verlag 2001. ISBN 3-540-42342-7.
Dieses Buch deckt einen großen Teil des Inhalts der Lehrveranstaltung ab. Es ist die deutsche Übersetzung der 2. Auflage von Structure and interpretation of computer programs, ISBN 0-262-01153-0. Die älteren Auflagen unterscheiden sich etwas, können aber auch für die Lehrveranstaltung verwendet werden.
Richard Kelsey, William Clinger, and Jonathan Rees (Editors). Revised(5) Report on the Algorithmic Language Scheme. ACM SIGPLAN Notices, Vol. 33, October 1998.
Der Report tut gute Dienste als Nachschlagewerk bei der Programmierung in Scheme. Er ist auch lokal im WWW und als Postscript-Doument verfügbar.
R. Kent Dybvig. The Scheme Programming Language, Second Edition. Prentice Hall 1996. ISBN 0-13-454646-6.
Eine kurze Einführung in Scheme in deutscher Sprache gibt es als PDF-Dokument von der Uni Mannheim.
Robert Harper. Introduction to Standard ML. Das ist lokal als Postscript-Dokument verfügbar.
P. Graham. Ansi Common Lisp. Prentice Hall 1997. ISBN 3-8272-9543-2.
Lawrence C. Paulson. ML for the working programmer, Second Edition. Cambridge University Press 1996. ISBN 0-521-57050-6, 0-521-56543-X.
Die Folien (pdf 893 KB oder zip 331 KB) und Beispiele (zip 4 KB) zur Einführung in Java vom 29.01.2004.

Zu Scheme gibt es außerdem ein Diagramm der Evaluationregeln (Postscript) und ein FAQ. Weitere Hinweise zu Lisp finden sich auf der entsprechenden Seite der Abteilung.

Dietmar Lippold, dietmar.lippold@informatik.uni-stuttgart.de; Institut für Intelligente Systeme, Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik

Letzte Änderung: 31. August 2005