Wahlmodul Angewandte Informatik (STG Jahr 2)

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1 Modulbeschreibung für Bachelor Studiengänge an der DHBW Wahlmodul (STG Jahr 2) (T2INF490) Studiengang Formale Angaben zum Modul Studienrichtung Vertiefung - Modul kann für die lokale Profilbildung genutzt werden Modulbezeichnung Sprache Nummer Version Modulverantwortlicher Wahlmodul (STG Jahr 2) Deutsch T2INF490 Prof. Friedemann Stockmayer Verortung des Moduls im Studienverlauf Semester Voraussetzungen für die Teilnahme Modulart Moduldauer Allgemeines Profilmodul 4. Semester Lokales Profilmodul Eingesetzte Lehr- und Prüfungsformen Lehrformen Vorlesung, Übung, Vorlesung, Übung, Labor Lernmethoden Lehrvortrag, Diskussion Prüfungsleistung Klausur Benotung Standardnoten Prüfungsumfang (in min) 20 Workload insgesamt (in h) Workload und ECTS davon zeit (in h) davon (in h) 50,0 72,0 78,0 5 ECTS-Punkte Sachkompetenz Selbstkompetenz Qualifikationsziele und Kompetenzen Im Rahmen eines vorgegebenen Auswahlkataloges besteht die Möglichkeit zur spezifischen Erweiterung oder Vertiefung des Curriculums Kommunikationsinformatik. Sozial-ethische Kompetenz Übergreifende Handlungskompetenz Sofern der Auswahlkatalog es zulässt, hat der Studierende die Möglichkeit seine vorwiegend berufliche Handlungskompetenz zu erweitern. Dies gelingt entweder durch Aufgreifen von Spezialthemen (Vertiefung), oder Erschließung neuer Themen (auch Randgebiete).

2 Agentenbasierte Systeme Lerneinheiten und Inhalte - Grundlagen von Agenten und Agentensystemen - Aufbau von Agenten und Agentensystemen - Kommunikation in Agentensystemen - Co-operatives Problemlösen - Grundlagen der Spieltheorie - Agenten im Software Engineering - Agentenframeworks - Ontologien - Mobile Agenten (u.a. Internetanwendung, Webcrawler etc.) - Einsatzgebiete von Agenten in ecommerce, Mensch-Maschine Schnittstellen, Virtuellen Umgebungen, Simulation sozialer Strukturen und Information Retrieval Anwendung von Agentensystemen - Entwurf und Implementierung interagierender Agenten für praktische Anwendungen unter Nutzung von Agentenframeworks Agile Prozesse - Das agile Manifest - XP-Programming - Crystal Clear - Test Driven Development Assemblerprogrammierung - Prozessorfamilie 805 -Entwicklungsumgebung µvision der Firma Keil in der Demo Version - Unbewertete Übungen : z. B. Serielle Schnittstelle, Analog Digital Umsetzer, - Bewerteter Programmentwurf : Bearbeitungszeitraum ca. 3 Wochen - Thema: wird noch bekanntgegeben Ausgewählte Themen der Es werden ausgewählte Inhalte aus der, wie z.b. dem Web Enginnerin, Software Engieeing, Compilerbau, etc. vertieft behandelt. C# /.Net -Überblick über das.net Framework: Die Entwicklungsumgebung VS2008 / SharpDevelop / Monodevelop,.NET Framework-Tools -Grundlagen der CLR: Reference Types vs. Value Types, Boxing und Unboxing, Schnittstellen und Generika, Events und Delegates, Ausnahmebehandlung, Automatische Speicherverwaltung -Ein- und Ausgabe: String-Handling und RegEx, Zugriff auf das Dateisystem, Streams (FileStream, MemoryStream, CompressionStreams,...) -Listen (Queue, Stack, Dictionary,...) -Serialisierung -Debugging von.net-applikationen: Debugger-Klasse / Trace-Klasse, Debugger-Attribute, Breakpoints - Oberflächenprogrammierung mit Windows Forms:.Kennenlernen grundlegender UI-Controls (z.b. Panels, Buttons, TextBox, Labels,...),Dialogfenster (OpenFileDialog, SaveFileDialog, ) MDI vs. SDI, Asynchrones Programmieren mit dem BackgroundWorker-Control, Drag & Drop, Drucken, Lokalisierung / Globalisierung von Anwendungen Ausblick auf.net 3.0/.NET 3.5, Windows Presentation Foundation C++ - Geschichtliche Einordnung der Sprache C++ - Entwicklungsgeschichte - Wesentliche Sprachmerkmale - Vor- und Nachteile der Sprache C++ - Unterschiede zur Sprache Java - Dateiorganisation in C++, Modulkonzept, Header- und Implementierungsfile - Hauptprogramm, Programmeintrittspunkt - Ein- und Ausgabestream, Namespace - Übersetzen und Binden - Formatierte Ausgabe, Strings aus der Sprache C, ANSI/ISO Klasse string - Präprozessor - Zeiger, Objektinstanzen - Konstruktor/Destruktor - void* Zeiger und NULL Zeiger - Initialisierungen in C++ - Kopieren von Objekten, flache Kopie, tiefe Kopie - Copy Konstruktor - Überladen des Assignment Operators - Symbolische Konstanten - Initialisieren von Klassenattributen, konstante Attribute - Rein lesende Methoden, const nach Methodensignatur - Aufzählungstypen, -konstanten - Datenstrukturen mit struct - Call by value, Call by pointer, Call by reference - Default-Parameter - Überladen von Operatoren - Vererbung, Konstruktoren bei der Vererbung - Friend Klasse, Sichtbarkeitsregeln - Mehrfachvererbung - Zugriffskontrolle bei Vererbung - Virtuelle Methoden, Polymorphie - Abstrakte Klassen - const vor Parametern einer Funktion/Methode - const vor dem Rückgabewert einer Funktion/Methode

3 Conversational English Emotional Computing Evolutionary Computing - Historie und Grundprinzipien von Evolutionären Algorithmen - Grundprinzipien (Mutation, Rekombination, Mating-Pool-Auswahlverfahren, Fitness-Funktion, Generationenmodelle) - Anwendung genetischer Algorithmen auf einfache Probleme (Systemidentifikation, Optimierung und Simulation) - Anwendung auf komplexe Probleme der (NP) - Entwurf und Implementierung eines Evolutionären Algorithmus zur Lösung einer gegebenen Problemstellung. - Analyse und Auswertung der Arbeitsweise Evolutionärer Algorithmen. Linux - Grundsätzliches/Einleitung: Geschichte, Was ist eigentliche Linux, Unterschiede Windows/Linux, Lizenzen, Distributionen, Support, Dokumentationskonzepte -Installation und erste praktische Erfahrungen: Knoppix, Suse oder eine andere Major-Distribution, KDE- und andere Oberflächen -Shell/Konsole: Shell und ihre Kommandos, Pipes Benutzer, Dateirechte, Prozesse, Bootprozess von Linux, Runlevels - Dateisystem: Dateitypen, Standardfilesystem (FHS), Logdateien - Netzwerk: Einleitung/Netzkonfiguration, Eatzgebiete von Linux im Netzwerk, Servertypen (inetd/standalone) ypische Server und wichtige Implementierung (ssh, mail, http, op3, imap, NIS, ldap, X), Fehlersuche im Netzwerk, pratische Übungen für apache/nfs/samb, Sicherheit im Netzwerk -Verschiedenes: vmware und andere OS-Emulatoren, Echtzeitlinux, Linux auf embedded-devices OO Best Practice (Wahlunit) Ausgewählte aktuelle Inhalte aus der objektorientierten Programmierung und dem objektorientierten Softwareengineering werden vertieft vermittelt. Programmierbare Logik - Digitaltechnik:Automaten, Taktsynchrone Logik - Bausteine und deren Architektur zur Integration digitaler Systeme - Entwurfsschritte: Spezifikation, Kodierung, Simulation, Synthese, Fitting - Hardwarebeschreibungssprache VHDL - Werkzeuge, Entwicklungsumgebung - Vollständiger Entwurf einschließlich Dokumentation Skriptsprachen Skriptsprachen kommen vor allem für die prototypische Entwicklung in unterschiedlichen Bereichen zum Einsatz (z.b. Web-Anwendungen, Tools, Kommunikations- und Netz-Dienste). Im Rahmen dieser Unit wird eine Scriptsprache (z.b. Python) erlernt und praktisch geübt. - Funktion einer Scriptsprache: Beziehung Skript - Interpreter - Umgang mit numerischen Daten, Strings - Objekte und Operatoren - Charakteristische Datenstrukuren, Dictionaries, Listen, Tupel - Funktionen und Module - Grafische Benutzerschnittstellen Spoken Language Processing,0,0 Literatur - Ian Sommerville: Software Engineering. 7. Aufl. Addison-Wesley, München 2004, ISBN Thomas Grechenig, Mario Bernhart, Roland Breiteneder, Karin Kappel: Softwaretechnik - Mit Fallbeispielen aus realen Projekten Pearson Studium, München 2009, ISBN J. Russel, Peter Norvig, "Künstliche Intelligenz - Ein moderner Ansatz", Pearson Studium, aktuelle Auflage - M.Wouldridge,"An Introduction to Multi Agent Systems", John Wiley & Sons, aktuelle Auflage - Kent Beck: Extreme Programming - Alistair Cockburn: Agile Software-Entwicklung für kleine Teams, Mitp-Verlag Andrew Hunt, David Thomas: Pragmatisch Programmieren: unit-tests mit JUnit, Hanser Fachbuchverlag, Kent Beck: Test Driven Development-by Example, Addison-Wesley, Frank Westphal: Testfetriebene Entwicklung mit Junit & Fit. Wie software änderbar bleibt, D-Punkt verlag, Kofler,M : Linux 20: Debiam Fedore, opensue, Ubuntu, Addison-Wesley, 200 -Kofler, M: Linux- Kommandoreferenz, Addison-Wesley, D.J. Barett, Torsten Wilhelm: Lunix kurz und gut, O'Reilly - Toshinori Munakata,"Fundamentals of the new Artificial Intelligence", Springer Verlag, aktuelle Auflage - A.E.Eiben, J.E.Smith, "Introduction to Evolutionary Computing", Springer Verlag, aktuelle Auflage -Learning Python, Mark Lutz, O Reilly - oder alternative Literatur, passend zur Sprache aktuelle Literatur wird in der Vorlesung bekanntgegeben. Besonderheiten

4 Studiengang Formale Angaben zum Modul Studienrichtung Vertiefung - Modul kann für die lokale Profilbildung genutzt werden Modulbezeichnung Sprache Nummer Version Modulverantwortlicher Wahlmodul (STG Jahr 2) Deutsch T2INF490 Prof. Friedemann Stockmayer Verortung des Moduls im Studienverlauf Semester Voraussetzungen für die Teilnahme Modulart Moduldauer Allgemeines Profilmodul 4. Semester Lokales Profilmodul Eingesetzte Lehr- und Prüfungsformen Lehrformen Vorlesung, Übung, Vorlesung, Übung, Labor Lernmethoden Lehrvortrag, Diskussion Prüfungsleistung Klausur Benotung Standardnoten Prüfungsumfang (in min) 20 Workload insgesamt (in h) Workload und ECTS davon zeit (in h) davon (in h) 50,0 72,0 78,0 5 ECTS-Punkte Sachkompetenz Selbstkompetenz Qualifikationsziele und Kompetenzen Im Rahmen eines vorgegebenen Auswahlkataloges besteht die Möglichkeit zur spezifischen Erweiterung oder Vertiefung des Curriculums Kommunikationsinformatik. Sozial-ethische Kompetenz Übergreifende Handlungskompetenz Sofern der Auswahlkatalog es zulässt, hat der Studierende die Möglichkeit seine vorwiegend berufliche Handlungskompetenz zu erweitern. Dies gelingt entweder durch Aufgreifen von Spezialthemen (Vertiefung), oder Erschließung neuer Themen (auch Randgebiete).

5 Agentenbasierte Systeme Lerneinheiten und Inhalte - Grundlagen von Agenten und Agentensystemen - Aufbau von Agenten und Agentensystemen - Kommunikation in Agentensystemen - Co-operatives Problemlösen - Grundlagen der Spieltheorie - Agenten im Software Engineering - Agentenframeworks - Ontologien - Mobile Agenten (u.a. Internetanwendung, Webcrawler etc.) - Einsatzgebiete von Agenten in ecommerce, Mensch-Maschine Schnittstellen, Virtuellen Umgebungen, Simulation sozialer Strukturen und Information Retrieval Anwendung von Agentensystemen - Entwurf und Implementierung interagierender Agenten für praktische Anwendungen unter Nutzung von Agentenframeworks Agile Prozesse - Das agile Manifest - XP-Programming - Crystal Clear - Test Driven Development Assemblerprogrammierung - Prozessorfamilie 805 -Entwicklungsumgebung µvision der Firma Keil in der Demo Version - Unbewertete Übungen : z. B. Serielle Schnittstelle, Analog Digital Umsetzer, - Bewerteter Programmentwurf : Bearbeitungszeitraum ca. 3 Wochen - Thema: wird noch bekanntgegeben Ausgewählte Themen der Es werden ausgewählte Inhalte aus der, wie z.b. dem Web Enginnerin, Software Engieeing, Compilerbau, etc. vertieft behandelt. C# /.Net -Überblick über das.net Framework: Die Entwicklungsumgebung VS2008 / SharpDevelop / Monodevelop,.NET Framework-Tools -Grundlagen der CLR: Reference Types vs. Value Types, Boxing und Unboxing, Schnittstellen und Generika, Events und Delegates, Ausnahmebehandlung, Automatische Speicherverwaltung -Ein- und Ausgabe: String-Handling und RegEx, Zugriff auf das Dateisystem, Streams (FileStream, MemoryStream, CompressionStreams,...) -Listen (Queue, Stack, Dictionary,...) -Serialisierung -Debugging von.net-applikationen: Debugger-Klasse / Trace-Klasse, Debugger-Attribute, Breakpoints - Oberflächenprogrammierung mit Windows Forms:.Kennenlernen grundlegender UI-Controls (z.b. Panels, Buttons, TextBox, Labels,...),Dialogfenster (OpenFileDialog, SaveFileDialog, ) MDI vs. SDI, Asynchrones Programmieren mit dem BackgroundWorker-Control, Drag & Drop, Drucken, Lokalisierung / Globalisierung von Anwendungen Ausblick auf.net 3.0/.NET 3.5, Windows Presentation Foundation C++ - Geschichtliche Einordnung der Sprache C++ - Entwicklungsgeschichte - Wesentliche Sprachmerkmale - Vor- und Nachteile der Sprache C++ - Unterschiede zur Sprache Java - Dateiorganisation in C++, Modulkonzept, Header- und Implementierungsfile - Hauptprogramm, Programmeintrittspunkt - Ein- und Ausgabestream, Namespace - Übersetzen und Binden - Formatierte Ausgabe, Strings aus der Sprache C, ANSI/ISO Klasse string - Präprozessor - Zeiger, Objektinstanzen - Konstruktor/Destruktor - void* Zeiger und NULL Zeiger - Initialisierungen in C++ - Kopieren von Objekten, flache Kopie, tiefe Kopie - Copy Konstruktor - Überladen des Assignment Operators - Symbolische Konstanten - Initialisieren von Klassenattributen, konstante Attribute - Rein lesende Methoden, const nach Methodensignatur - Aufzählungstypen, -konstanten - Datenstrukturen mit struct - Call by value, Call by pointer, Call by reference - Default-Parameter - Überladen von Operatoren - Vererbung, Konstruktoren bei der Vererbung - Friend Klasse, Sichtbarkeitsregeln - Mehrfachvererbung - Zugriffskontrolle bei Vererbung - Virtuelle Methoden, Polymorphie - Abstrakte Klassen - const vor Parametern einer Funktion/Methode - const vor dem Rückgabewert einer Funktion/Methode

6 Conversational English Emotional Computing Evolutionary Computing - Historie und Grundprinzipien von Evolutionären Algorithmen - Grundprinzipien (Mutation, Rekombination, Mating-Pool-Auswahlverfahren, Fitness-Funktion, Generationenmodelle) - Anwendung genetischer Algorithmen auf einfache Probleme (Systemidentifikation, Optimierung und Simulation) - Anwendung auf komplexe Probleme der (NP) - Entwurf und Implementierung eines Evolutionären Algorithmus zur Lösung einer gegebenen Problemstellung. - Analyse und Auswertung der Arbeitsweise Evolutionärer Algorithmen. Linux - Grundsätzliches/Einleitung: Geschichte, Was ist eigentliche Linux, Unterschiede Windows/Linux, Lizenzen, Distributionen, Support, Dokumentationskonzepte -Installation und erste praktische Erfahrungen: Knoppix, Suse oder eine andere Major-Distribution, KDE- und andere Oberflächen -Shell/Konsole: Shell und ihre Kommandos, Pipes Benutzer, Dateirechte, Prozesse, Bootprozess von Linux, Runlevels - Dateisystem: Dateitypen, Standardfilesystem (FHS), Logdateien - Netzwerk: Einleitung/Netzkonfiguration, Eatzgebiete von Linux im Netzwerk, Servertypen (inetd/standalone) ypische Server und wichtige Implementierung (ssh, mail, http, op3, imap, NIS, ldap, X), Fehlersuche im Netzwerk, pratische Übungen für apache/nfs/samb, Sicherheit im Netzwerk -Verschiedenes: vmware und andere OS-Emulatoren, Echtzeitlinux, Linux auf embedded-devices OO Best Practice (Wahlunit) Ausgewählte aktuelle Inhalte aus der objektorientierten Programmierung und dem objektorientierten Softwareengineering werden vertieft vermittelt. Programmierbare Logik - Digitaltechnik:Automaten, Taktsynchrone Logik - Bausteine und deren Architektur zur Integration digitaler Systeme - Entwurfsschritte: Spezifikation, Kodierung, Simulation, Synthese, Fitting - Hardwarebeschreibungssprache VHDL - Werkzeuge, Entwicklungsumgebung - Vollständiger Entwurf einschließlich Dokumentation Skriptsprachen Skriptsprachen kommen vor allem für die prototypische Entwicklung in unterschiedlichen Bereichen zum Einsatz (z.b. Web-Anwendungen, Tools, Kommunikations- und Netz-Dienste). Im Rahmen dieser Unit wird eine Scriptsprache (z.b. Python) erlernt und praktisch geübt. - Funktion einer Scriptsprache: Beziehung Skript - Interpreter - Umgang mit numerischen Daten, Strings - Objekte und Operatoren - Charakteristische Datenstrukuren, Dictionaries, Listen, Tupel - Funktionen und Module - Grafische Benutzerschnittstellen Spoken Language Processing,0,0 Literatur - Ian Sommerville: Software Engineering. 7. Aufl. Addison-Wesley, München 2004, ISBN Thomas Grechenig, Mario Bernhart, Roland Breiteneder, Karin Kappel: Softwaretechnik - Mit Fallbeispielen aus realen Projekten Pearson Studium, München 2009, ISBN J. Russel, Peter Norvig, "Künstliche Intelligenz - Ein moderner Ansatz", Pearson Studium, aktuelle Auflage - M.Wouldridge,"An Introduction to Multi Agent Systems", John Wiley & Sons, aktuelle Auflage - Kent Beck: Extreme Programming - Alistair Cockburn: Agile Software-Entwicklung für kleine Teams, Mitp-Verlag Andrew Hunt, David Thomas: Pragmatisch Programmieren: unit-tests mit JUnit, Hanser Fachbuchverlag, Kent Beck: Test Driven Development-by Example, Addison-Wesley, Frank Westphal: Testfetriebene Entwicklung mit Junit & Fit. Wie software änderbar bleibt, D-Punkt verlag, Kofler,M : Linux 20: Debiam Fedore, opensue, Ubuntu, Addison-Wesley, 200 -Kofler, M: Linux- Kommandoreferenz, Addison-Wesley, D.J. Barett, Torsten Wilhelm: Lunix kurz und gut, O'Reilly - Toshinori Munakata,"Fundamentals of the new Artificial Intelligence", Springer Verlag, aktuelle Auflage - A.E.Eiben, J.E.Smith, "Introduction to Evolutionary Computing", Springer Verlag, aktuelle Auflage -Learning Python, Mark Lutz, O Reilly - oder alternative Literatur, passend zur Sprache aktuelle Literatur wird in der Vorlesung bekanntgegeben. Besonderheiten