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Prolog

Dieser erste Foliensatz umfasst die folgenden Inhalte:

1. Voraussetzungen
2. Lernziele
3. Kursinhalte
4. Notenrichtlinie
5. Lektorenprofil

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Voraussetzungen

Für diesen Kurs in Computer-Simulation sollten Sie ausreichende Kenntnisse in den folgenden Themenbereichen mitbringen:

• Mathematik (Logik, Mengenlehre, Algebra, Analysis, Geometrie, Numerik, Stochastik)
• Informatik (Zahlensysteme, Zeichenkodierungen, Rechnerarchitekturen, Programmierparadigmen, Entwicklungsmethoden)

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Logik

Formalisierung der grundlegenden Prinzipien der mathematischen Beweisführung:

• Wahrheitswerte $t$ und $f$
• Unärer Operator $\neg$
• Binäre Operatoren $\vee$ und $\wedge$
• Schwache Implikation $\Rightarrow$
• Starke Implikation $\Leftrightarrow$

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Mengenlehre

Untersuchung von Mengen, also Sammlungen von Objekten, und den Operationen auf diesen:

• Mengen $\emptyset$ und $\mathcal{P}(\cdot)$
• Elementoperatoren $\in$ und $\forall$ sowie $\exists$ und $\nexists$
• Mengenoperatoren $\cup$ und $\cap$ sowie $\setminus$ und $\times$
• Mengenbeziehungen $\subset$ und $\subseteq$
• Tupel $(a, b) \in A \times B$

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Zahlensysteme

Darstellung von Zahlen abhängig zu einer definierten Basis (z.B. 2 und 10 sowie 16):

• Binärzahlen (z.B. $0$ und $1$ sowie $1010$ und $1011$)
• Dezimalzahlen (z.B. $0$ und $1$ sowie $10$ und $11$)
• Hexadezimalzahlen (z.B. $0$ und $1$ sowie $A$ und $B$)

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Zeichenkodierungen

Darstellung von Zeichen und anderer Symbole aus der Schriftsprache verschiedener Kulturen:

• American Standard Code for Information Interchange (ASCII)
• American National Standards Institute Code (ANSI-Code)
• Universal Coded Character Set Transformation Format (UTF)

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Rechnerarchitekturen

Anordnung, Verknüpfung und Funktionsweise der Komponenten eines digitalen Rechners:

• Von-Neumann-Architektur (CPU, Bussystem, Speicherwerk, Ein-/Ausgabewerk)
• Harvard-Architektur (strikte Trennung von Daten- und Befehlsspeicher)

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Rechnerarchitekturen (cont'd)

Klassifizierung der unterschiedlichen Rechnerarchitekturen nach Michael J. Flynn (1966):

• Single Instruction, Single Data (SISD; klassische Einkernrechner)
• Single Instruction, Multiple Data (SIMD; Vektorrechner)
• Multiple Instruction, Single / Multiple Data (Großrechner)

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Programmierparadigmen

• Strukturierte Programmierung (Verzweigungen und Schleifen)
• Funktionale Programmierung (Funktionen, Übergabewerte, Rückgabewerte)
• Objektorientierte Program-mierung (Schnittstellen, Klassen, Vererbung, Instanziierung, Polymorphismus)

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Lernziele

Die Teilnehmer*innen sollten nach erfolgreichem absolvieren dieses Kurses die folgenden Fähigkeiten entwickelt haben:

• Auswahl einer geeigneten Modellart und Bildung eines geeigneten Modells für einen gegebenen Anwendungsfall
• Auswahl einer geeigneten Lösungsmethode und Anwendung der Methode auf ein definiertes Modell
• Umsetzung des Modells und der Lösungsmethode in einem Computer-Programm mit grafischer Benutzerschnittstelle
• Visualisierung der Daten den Computer-Programms mittles Charts und 2D- bzw. 3D-Ansichten

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Kursinhalte

Dieser Kurs umfasst daraus abgeleitet die folgenden Kapitel:

1. Einführung
2. Statische Modelle
   1. 2D
   2. 3D
3. Dynamische Modelle
   1. Kontinuierlich
   2. Diskret
   3. Hybrid

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Notenrichtlinie

Für die Benotung in diesem Kurs gelten die folgenden Modalitäten:

• Projektarbeit alleine oder in Zweiergruppen
• Bewertungskriterien
  • Umfang und Schwierigkeit der Aufgabenstellung
  • Güte der Umsetzung
  • Güte der Dokumentation

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Lektorenprofil

Dr. Georg Hackenberg, Professor für Informatik und Industriesysteme

Fakultät für Technik und angewandte Naturwissenschaften, Fachhochschule Oberösterreich, Campus Wels

Büro: A | O2 - 030 E-Mail: georg.hackenberg@fh-wels.at