Theoretische Informatik

Die Theoretische Informatik untersucht die der Informatik zugrundeliegenden Konzepte, Modelle und Vorgehensweisen. Es ist ein Fachgebiet, das durch seine formalen Definitionen und vielen Beweise Parallelen zur Mathematik aufweist. Dieses Buch fhrt umfassend in die Theoretische Informatik ein. Dabei legen die Autoren besonderen Wert auf Verstndlichkeit und gute Lesbarkeit. Zu Beginn stellen sie die mathematischen Konzepte mit ihren Begriffen und Notationen vor. In den folgenden drei Hauptabschnitten fhrt das Buch in die Theorie der formalen Sprachen und in die Theorie der Berechenbarkeit ein und gibt einen berblick ber die Komplexittstheorie. Mit ihren verschiedenen Sprachklassen, Grammatiken und den Automaten werden die formalen Sprachen einerseits eingesetzt, um Compiler zu bauen und andererseits um Programme zu analysieren. Bei der Anwendung der Theorie der Berechenbarkeit werden Modelle eines Computers wie etwa die Registermaschine betrachtet. Weil sie einfacher aufgebaut sind als ein konkreter Computer, kann an ihnen untersucht werden, ob ein Problem berhaupt mit einem Computer gelst werden kann. Auch alternative Rechenmodelle wie Zwei-Register-Maschinen, Tag-Systeme, Wang-Maschinen, Rdding-Netze, Splicing und reversible Rechnungen kommen in einem eigenen umfangreichen Kapitel zur Sprache. Abschlieend wird die Komplexittstheorie betrachtet, anhand derer sich herausfinden lsst, wie viel Rechenzeit fr die Lsung eines Problems aufgewendet werden muss. Das Buch basiert auf Vorlesungen, die die Autoren fr Studierende der Informatik im Grundstudium an den Universitten Paderborn und Koblenz gehalten haben. Smtliche Beweise werden in dem Buch detailliert ausgefhrt. Und gerade die besonders schwierigen werden nicht abgekrzt, sondern umso eingehender betrachtet. Damit bietet dieses Buch zugleich eine Einfhrung in die Technik des Beweisens. Mit der ausfhrlichen Behandlung aller Beweise eignet sich das Lehrbuch besonders fr Einsteiger indas Gebiet der Theoretischen Informatik. Aber auch Dozenten profitieren insbesondere von der Vorstellung alternativer Berechnungsmodelle.