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Ebook: Theoretische Informatik: Eine algorithmenorientierte Einführung

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27.01.2024
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Die Theoretische Informatik ist älter als die Praktische, Angewandte oder Techni­ sche Informatik. Daher ist sie als wissenschaftliche Disziplin bereits weiter ausgebaut als andere Bereiche der Informatik, und ihre Ergebnisse sind schwerer zugänglich, da sie auf ein größeres und tieferes Fundament aufbauen. Stark verästelte Theorien tendieren dazu, sich als Selbstzweck aufzufassen und als l'art pour l'art betrieben zu werden. In der vorliegenden Einführung in die Theoretische Informatik begegnen wir dieser Gefahr, indem wir die Orientierung moderner Theorien an den Anwendun­ gen in den Mittelpunkt stellen. Schon Novalis (1772~ 1801) hat darauf hingewiesen, daß die Theorie häufig den Anwendungen vorauseilt: "Wenn die Theorie auf die Erfahrung warten sollte, so käme sie nie zustande. " Nicht immer sind die Anwendungen von Ergebnissen der Theoretischen Informatik so direkt zu sehen wie die Anwendungen anderer Zweige der Informatik. Dies gilt insbesondere für negative Resultate. Dabei sind deren Konsequenzen klar. Wenn wir beweisen, daß es bestimmte für die Praxis wünschenswerte Werkzeuge oder Algorithmen nicht geben kann, muß die unsinnige, weil hoffnungslose Arbeit an diesen Werkzeugen oder Algorithmen eingestellt und statt dessen die Suche nach bestmöglichen Auswegen begonnen werden. Andererseits sind positive Resultate nicht automatisch anwendungsorientiert. Exi­ stenzaussagen oder Algorithmen mit exponentieller oder noch größerer Laufzeit sind häufig praktisch wertlos. Das Neue an der vorliegenden Einführung in die Theore­ tische Informatik ist die konsequent algorithmenorientierte Sichtweise (zum didak­ tischen Hintergrund siehe Wegener (1992)). Stets wurde bei positiven Resultaten eine Umsetzung in praktisch und theoretisch effiziente Algorithmen angestrebt.








Content:
Front Matter....Pages I-IX
Einleitung....Pages 1-6
Turingmaschinen, Churchsche These und Entscheidbarkeit....Pages 7-35
Die NP-Vollst?ndigkeitstheorie....Pages 36-85
Endliche Automaten....Pages 86-123
Grammatiken, die Chomsky-Hierarchie und das Wortproblem....Pages 124-145
Kontextfreie Grammatiken und Sprachen....Pages 146-171
Kellerautomaten und kontextfreie Sprachen....Pages 172-191
Deterministisch kontextfreie Sprachen....Pages 192-217
Zusammenfassung und Testfragen....Pages 218-227
Back Matter....Pages 228-238



Content:
Front Matter....Pages I-IX
Einleitung....Pages 1-6
Turingmaschinen, Churchsche These und Entscheidbarkeit....Pages 7-35
Die NP-Vollst?ndigkeitstheorie....Pages 36-85
Endliche Automaten....Pages 86-123
Grammatiken, die Chomsky-Hierarchie und das Wortproblem....Pages 124-145
Kontextfreie Grammatiken und Sprachen....Pages 146-171
Kellerautomaten und kontextfreie Sprachen....Pages 172-191
Deterministisch kontextfreie Sprachen....Pages 192-217
Zusammenfassung und Testfragen....Pages 218-227
Back Matter....Pages 228-238
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