Studium der Informatik

Studium der Informatik in Frankfurt am Main

Einst studierte ich Informatik an der Johann-Wolfgang-Goethe Universität in Frankfurt/Main und in dieser Eigenschaft mußte / durfte / konnte ich eine ganze Menge an Papier produzieren. Einiges davon liegt in digitaler Form vor und vielleicht kann es anderen Studenten nützlich sein auf Ihrem Weg zum Diplom in Informatik. Deshalb habe ich mich entschlossen einiges hier zu veröffentlichen.

Inhaltsverzeichnis:

Diplomarbeit

Digitale Bibliotheken bieten ein weites Feld für Forschung und Anwendung. Da ich am Projekt“Digitale Bibliothek Frankfurt“ der Universität Frankfurt, Fachbereich Informatik beteiligt war, richteten sich meine Interessen auf verteilte multimediale Bibliotheken.Meine Diplomarbeit beschreibt ein verteiltes, aktives Speichersystem zum Einsatz in digitalen Bibliotheken. Wer möchte kann eine gepackte (gzip) Postscript Version in den Formaten DIN A4 und DIN A5 herunterladen oder die Online-Version besuchen (wird in neuem Fenster angezeigt).Es gibt eine ganze Reihe von ähnlichen Projekten in der ganze Welt, einige davon sollten hier erwähnt werden:

Angewandte Informatik (Prof. Drobnik)

Typ: Vordiplomprüfung
Professor: Prof. Drobnik
Anwesende: Prof. Drobnik, Assistentin
Dauer: ca. 30 Minuten
Themen: Vorlesungen Informatik I und Informatik II
Unterlagen: Skripten zu den Vorlesungen Informatik I und Informatik II und die entsprechenden Übungen
Bemerkungen: Dies war meine erste Prüfung und ich bin dabei tausend Tode gestorben.
  Deshalb ähnelte die Prüfung wohl auch eher einem Frage- und
  Antwort-Spiel. Prof. Drobnik geht mit seinen Fragen sehr in die Breite
  und gelegentlich in die Tiefe. Dabei ist es ihm wichtig gewesen, daß
  das große Ganze verstanden wurde. Aber das ist bei der ersten Prüfung
  gar nicht so leicht rüberzubringen. Zumal er ständig auf die Uhr
  schaute, was mich damals fast verrückt gemacht hat.
Prädikat: anspruchsvoll und fair
Fragen:  
  - Spezifikation zu Sortierproblemen
  - Eigenschaften eines Algorithmus
  - Semantik einer prädikatenlogischen Formel
  - Einen iterativen Sortieralgorithmus implementieren (ja, man soll das Programm aufschreiben).
  Ich entschied mich für Bubble-Sort
  - Schleifeninvariante der inneren Schleife von Bubble-Sort angeben (Ich hätte mich doch lieber für Quicksort entscheiden sollen ;-))
  - Abstrakte Datentypen, Operationen, Axiome zum Typ „queue“
  - ADT-Queue um eine Operation „Länge“ erweitern und entsprechendes Axiom angeben)
  - Virtuelle Speicher, Prinzip, Seitentabelle, Working-Set-Modell, Trashing, Lokalitäsverhalten
  - Semaphore, Funktionsweise, Wo setzt man sie ein?,
  - P- und V-Operationen erklären und hinschreiben

Theoretische Informatik (Prof. Schnorr)

Typ: Vordiplomprüfung
Professor: Prof. Schnorr
Anwesende: Prof. Schnorr, Assistent
Dauer: ca. 35 Minuten
Themen: Vorlesungen Informatik III und IV
Unterlagen: Skripten zu den Vorlesungen Informatik III und Informatik IV und die entsprechenden Übungen
Bemerkungen: Die Prüfung fand in einer angenehmen und ruhigen
  Atmosphäre statt. Dabei kann ich mich nicht erinnern irgendein Thema
  bis zum Ende erzählt zu haben. Sobald er genug gehört hatte ging er
  zum nächsten Thema über, dadurch darf man sich nicht aus dem Tritt
  bringen lassen. Wichtig war denke ich, daß die richtigen Schlagworte
  innerhalb eines Themas genannt wurden. Bei den Themen, die er in der
  Tiefe beleuchtet wissen wollte, ging es sehr ins Detail.
  An viel mehr erinnere ich mich nicht, ich war einfach froh, als ich es geschafft hatte.
Prädikat: sehr objektiv, gut strukturiert und genau
Fragen: Informatik III
  - Boolesche Matrix AND/OR Vektorprodukt
  - Djikstras Algorithmus für den kürzesten Weg von einem festen Punkt aus und die dazugehörige Heapsort Variante
  - (schnelle) Fourier Transformation (kommt fast immer)
  - Konvolutionssatz
  Informatik IV
  - NP-Vollständigkeit
  - Beweis 0-1 ganzzahlige Gleichungen ≤p Rucksackproblem, Beweis
  - PSPACE vollständig, Beispiel: QBF
  - Kontexfreie Sprachen alle Normalformen: Chomsky-, Greibach-, Normalform von Schützenberger inkl. Beweis
  - PDA akzeptiert genau die kontextfreien Sprachen
  - Ogdens Lemma, Erklärung und Beweisansatz
  - deterministisch kontextfreie Sprachen, Def. (DPDA)
  - inhärent mehrdeutig
  - Beispiel für nicht inhärent mehrdeutige Sprachen
  - PDA Beschreibung und Funktionsweise (implizit Abschusseigenschaften der kontextfreien Sprachen
   

Mathe A (Prof. Schwarz)

Typ: Vordiplomprüfung
Professor: Prof. Schwarz
Anwesende: Prof. Schwarz, Assistentin
Dauer: ca. 35 Minuten
Themen: Vorlesungen Analysis I, Numerik
Unterlagen: Analysis 1, Otto Forster und Praktische Mathematik, Stummel/Hainer
Bemerkungen: Die Prüfung war sehr angenehm und ruhig. Prof. Schwarz hat es raus
  eine gemütliche Atmosphäre zu schaffen, die einem ein Maximum
  an Sicherheit vermittelt. Was aber nicht bedeutet, daß die
  Prüfung inhaltlich einfach ist, ganz im Gegenteil. Er geht
  stellenweise sehr in die Tiefe, dafür darf man sich aber auch das
  erste Thema aussuchen.
Prädikat: sehr anspruchsvoll und gemütlich
Fragen: Analysis I
  - Was haben sie am liebsten gemacht? Antwort: Taylorreihen
  - Taylor im R (beide Restgleider), ausführlich erklärt
  - Stetigkeit im R und im Rn
  - Zwischenwertsatz und Beweisskizze
  - Folgen im R und im Rn
  - Lokale Extrema im Rn (das wollte er sehr genau wissen)
  - Stirlingsche Formel
   
  Numerik
  - Nullstellenverfahren und Fehlerabschätzungen
  - (speziell Newton-Verfahren)
  - numerische Differenziation
  - numerische Integration, Quadraturformeln
  - In Numerik wollte er stets alle Nebenbedingungen hören
  und Bespiele sehen.
   

Nebenfach, Physik (Prof. Kummer)

Typ: Vordiplomprüfung
Professor: Prof. Kummer
Anwesende: Prof. Kummer, Assistent
Dauer: ca. 30 Minuten
Themen: Einführungsvorlesungen Physik,Anfängerpraktika Teil I und Teil II
Unterlagen: Gerthsen, Knseser, Vogel, Physik und Unterlagen aus dem Praktikum
Bemerkungen: Prof. Kummer ist in der Prüng sehr unterstützend gewesen.
  Er ist fair und berücksichtigt die Nervosität am Anfang der Prüfung. Weiß man
  etwas nicht sofort, dann bekommt man Hilfen und wird langsam zur Antwort geführt.
  Wer auch in der Prüfung gut zuhöhrt und zu den Stichworten etwas sagen kann,
  der braucht sich keine Gedanken zu machen.
  Die Prüfung ähnlt mehr einer Unterhaltung als einem Frage-Antwort-Spiel.
Prädikat: inhaltlich anspruchsvoll in einer gemütlichen Atmosphäre
Fragen:  
  - magnetische Speicher, Welche gibt es?, Wie funktionieren die?
  - Magnetisierung, Hysteresekurve
  - weißsche Bezirke
  - magnetische Felder
  - fero-, para-, dia-Magnetismus
  - elektrische Felder
  - Maxwell-Feldgleichungen (informell)
  - Lenzsche Regel
  - Induktionsgesetz
  - Spule, Selbstinduktion
  - Supraleiter, Was is das?
  - Was ist Licht?
  - optishe Speicher (CDROM, WORM)
  - Brechungsgesetz
  - Brechung am Prisma (rotes und blaues Licht, Warum andere Ablenkung im Prisma?)
  - …und hinterher haben wir uns noch eine halbe Stunde über blaue Leuchtdioden unterhalten.
   

Vertiefungsfach, Telematik und verteilte Systeme (Prof. Drobnik)

Typ: Diplomprüfung
Professor: Prof. Drobnik
Anwesende: Prof. Drobnik, Assistent Jürgen Berghoff
Dauer: ca. 30 Minuten
Themen: Softwaretechnik für verteilte Systeme, Telematikpraktikum, Telematik II
Unterlagen: Skript Softwaretechnik für verteilte Systeme und Telematik II, Unterlagen aus dem Praktikum
Bemerkungen: Prof. Drobnik geht den Stoff systematisch durch, dabei kann er
  überall einhaken und in die Tiefe gehen (deshalb auch
  Vertiefungsfach :-))). Er ist fair und berücksichtigt auch bis zu
  einem gewissen Grad Nervosität am Anfang der Prüfung. Aus
  meiner Sicht ist für die Note mitentscheidend wieweit er mit
  seinen Fragen durch den gesamten Stoff kommt. Wer das Gefühl hat,
  daß er alles gefragt wurde, der hat mit Sicherheit eine sehr
  gute Note. Mut zur Lücke ist hier nicht angesagt, obwohl die
  Menge kaum anders zu bewältigen ist. Am besten soviel
  erzählen wie man weiß, er unterbricht, wenn er genug gehört hat.
Prädikat: sehr anspruchsvoll, fair und etwas für den Liebhaber der Materie
Fragen: Softwaretechnik für veteilte Systeme
  - Protokollspezifikation, Dienstspezifikation, Schichtenmodell,
  - Protokollüberprüfung, Protkollverifikation
  - Produktautomat, Wirkungsketten, Erreichbarkeitsbaum,
  - Wartezustände, Kopplung mittels Kanälen
  - Beschreibungsmethodik verteilter Anwendungen: Komponenten,
  - Schnittstellen, Kommunikationskontexte,
  - Rollen. Konfigurationsänderungen (passive Menge etc.),
  - Managementkomponenten (Bindungs-, Instanzen-, Zustandsmanagement).
  Telematikpraktikum
  - Threads, Synchronisationsmechanismen (Mutex, Conditionvariable),
  - Scheduling, Jacket-Routinen (DEC-CMA), reentrant, non-reentrant Code
  Telematik II
  - RPC, Fehlerklassen, Funktionsweise, Realisierung (Time-Out, Ausfallzähler)
  - WWW, HTML, Hyperlink, Hypermedia, Java
  - Java – Eigenschaften, Vergleich mit C++
  - HTML – SGML Zusammenhänge
  - Multicast Routing (Inseln, Tunnel), IGMP
  - CSCW Klassifikation von Groupware, Nebenläufigkeit – Motivation
  - Klassifikation der Nebenläufigkeitsverfahren: optimistisch,
  zentrale Verfahren, Transformationsverfahren Funktionsweise,
  - Transformaionsvorschrift, Transformationsmatrix
   

Angewandte Informatik, Datenbanken (Prof. Zicari)

Typ: Diplomprüfung
Professor: Prof. Zicari
Anwesende: Prof. Zicari, Assistent C.-P- Priese
Dauer: ca. 45 Minuten
Themen: Datenbanken I und Datenbanken II
Unterlagen: Skript Datenbanken I und Datenbanken II, Vorlesungmitschriften von R. Fischbach
Bemerkungen: Wichig schien mir, dass man zu jeder Frage etwas sagen kann.
  Er ließ mich meine Gedanken ohne Unterbrechung weiterverfolgen und unterbrach wenn er genug gehört hatte.
  Die Atmosphäre war sehr angenehm (tolles Büro ;-))
  Der Beisitzer sagte nichts, schrieb aber alles ausführlich mit (mehrere Seiten).
  Es gab Sprachprobleme da Herr Prof. Zicari leider nicht perfekt
  deutsch spricht, wenn er merkte das ich ihn nicht verstand versuchte
  er seine Frage umzuformulieren. Umgekehrt versuchte ich die
  Sachverhalte zu verdeutlichen, wenn ich das Gefühl hatte, dass er mich
  nicht verstanden hatte. Ich denke nicht das mit aus diesen
  Kommuniaktionsproblemen irgendwelche Nachteile entstanden sind.
Prädikat: Anspruchsvoll, fair und empfehlenswert
Fragen: Datenbanken I
   
  - Abstraktionsmechanismen
  - Generalisierung/Spezialisierung
  - Darstellung im ER-Modell
  - Abbildung auf Relationen (alle Möglichkeiten aus dem Skript) informelle Bedeutung
  - Schema-Design Bewertung (sehr ausführlich)
  - Redundanzen und Anomalien
  - 1., 2. und 3. Normalform, am Beispiel und formal
  - funktional abhängig, voll funktional abhängig
  - Zerlegung von Relationen um Schema in 3. Normalform zu erhalten
  Datenbanken II
   
  - B-Baum zur Indexerstellung
  - Was ist ein B-Baum ? (allgemein)
  - Eigenschaften von B-Bämen als DB-Index
  - B-Baum-Index erstellt, an einem vorgegebenen Beispiel
  - Transaktionen
  - Was ist das ?
  - Beispiel ohne Concurrency Control, Inkonsistenzen
  können auftreten, am Beispiel erklärt
  - Serialisierbarkeit
  - 2-Phasen-Sperrprototkoll, Funktionsweise
  - Sperrmodi, R/W-Locks, 3 Regeln für den Vorranggraphen
  - Deadlocks, Vorranggraphen, verschiedene Fälle (Starvation, etc.)
   

Theoretische Informatik, Algorithmisches Lernen & Effiziente Algorithmen (Prof. Schnitger)

Typ: Diplomprüfung
Professor: Prof. Schnitger
Anwesende: Prof. Schnitger, Assistentin Christine Schmetzer
Dauer: ca. 40 Minuten
Themen: Effiziente Algorithmen WS 96/97, Algorithmisches Lernen WS 95/96
Unterlagen: Skript Effiziente Algorithmen WS 96/97 und Algorithmisches Lernen WS 95/96
Bemerkungen: Alles in allem eine sehr angenehme wenn auch stressige Prüfung, er
  hetzt einen durch den Stoff gibt nur Stichworte und erwartet das man
  darauf etwas zu sagen hat. Wenn man eine Frage nicht versteht, dann
  kann man mit ihm darüber diskutieren, daraus finden sich dann neue Themen.
  Die Atmosphäre war sehr angenehm und ruhig, wenn ich sagte
  darüber muß ich nachdenken dann schwieg er bis ich wieder
  etwas sagte, wahrscheinlich gibt es aber hier eine obere Zeitschranke
  die man nicht überschreiten sollte.
  Als kleines Bonbon darf man sich aussuchen womit man in jedem Gebiet
  anfangen möchte.
Prädikat: Viel netter und fairer als sein Ruf, aber wahnsinnig viel Prüfungsstoff
Fragen: Algorithmisches Lernen
  -Lernen endlicher Automaten
  -Warum nicht PAC-lernbar ?
  -Reduktion von log-Schaltkreis auf endlich Automaten RSA erklärt
  -Inklusion RSA in log-Schaltkreis
  -Ist Aut bzgl. Gleichverteilung lernbar ? Nein
  -Perzeptron Algorithmus
  -Wie funktioniert er ?
  -Warum funktioniert er ?
  -Occam-Algorithmen
  -Occams-Razor
  -Alg. fuer Monom eklärt
  -Gierigen Überdeckungsalgorithmus
  -Verlustfaktor (auch am Beispiel ausrechnen) dabei
  -Beispielsanzahl untere/obere Schranke/VC-Dimension
  -Entscheidungsbäume
  -Funktionenraum, eindeutige Darstellung
  -Orthogonalbasis (genau hinschreiben und erklären)
  -Warum geht das Verfahren überhaupt ? kleine l1-Norm erklärt
  -Er unterbrach mittendrin und ging zu den eff. Alg über
  Effiziente Algorithmen
  -Flußprobleme
  -Konzept vergrößender Wege erklärt
  -Ford-Fulkerson gegen Dinic erklärt
  -Was ist Levelgraph = Flußgraph ohne unproduktive Kanten
  -Kanten die mich dem Ziel (t) näher bringen
  -Wie oft wird iteriert und warum ? #Anzahl Knoten -1
  -Dinic Laufzeitanalyse
  -ganzzahlige Lineare Programmierung
  -Bezug zur 0-1-Programmierung hergestellt
  -NP-vollständig
  -Wie bildet man das ab ?
  -Diskrete Fourier Transformation
  -Was ist das ?
  -Wie geht das ? rekursiv wie genau ? Algorithmus erklärt
  -dabei n-te primitive Einheitswurzel erklärt (genau)
  -Volumenbestimmung konvexer Mengen
  -Wie gehts das ?
  -Volumenverhältnisberechnung, Radien erklärt
  -Random-Walk erklärt

Nebenfach Physik, Festkörperphysik und Halbleiter (Prof. Gerhardt)

Typ: Diplomprüfung
Professor: Prof. Gerhardt
Anwesende: Prof. Gerhardt, Beisitzer
Dauer: ca. 30 Minuten
Themen: Festkörperphysik und Halbleiter
Unterlagen: Kapitel 1-9, Festkörperphysik, C. Kittel, Elementare Festkörperphysik und Halbleiterelektronik, M.N. Rudden, J. Wilson
Bemerkungen: Die wohl mit Abstand sympathischste Prüfung. Prof. Gerhardt schafft
  eine Atmosphäre zum Wohlfühlen. Die Prüfung läuft
  eher wie ein nettes Gespräch ab.
  Wenn man etwas nicht weiß bekommt man jede Menge
  Hilfestellungen. Wichtig ist es seinen Ausführungen zu folgen,
  konzentriert zu sein und die Erklärungen des Profs auch zu
  verstehen, dies sollte auch in der Prüfung herauskommen. Der
  Beisitzer schrieb stichwortartig mit und versuchte sich beruhigend mit
  witzigen Bemerkungen einzubringen. Fragen hat er keine gestellt. Die
  Fragen gingen nicht so sehr in die Tiefe. Dieser Eindruck mag aber
  auch dadurch entstehen, daß eine Nebenfachprüfung einfach
  nicht den Detaillierungsgrad erreicht, den eine Hauptfachprüng
  hat. Zusammenfassend kann man sagen das Prof. Gerhardt ein sehr netter
  Prof. ist, der alles probiert, um seinem Prüfling die Unruhe zu
  nehmen und ihn dabei unterstützt eine gute Leistung abzuliefern.
Prädikat: interessant, lehrreich und sympathisch
Fragen: Festkörperphysik
  - Periodensystem
  - Aufbau des Periodensystems beschrieben
  - Pauli – Prinzip
  - Metalle, Leuchtelektron, Metallbindung
  - Leitfähigkeit, Gitterschwingungen, Unterschied zum
  - Halbleiter
  - Massenwirkungsgesetz (mit Formel!)
  - Bändermodell
  - Halbleiter, Metalle, Isolatoren, Wie sehen die Bänder aus ? Und warum sehen sie so aus ?
  - Woher kommen die Bandlücken ? (ausführlich)
  - Schrödinger-Gleichung / Wahrscheinlichkeitsdichte dabei Bragg- Refelxion erklärt
  - Woher kommen die Bänder ? (Aufspaltung der Zustände)
  - Fermi – Niveau
  - Bloch-Funktion
  - Anzahl der Zustände im Band (2N)
  - Energie des Elektrons
  - Energie im Bohrschen Atommodell
  - Energie im Festkörper, dabei deBroglie – Beziehung (lambda = p / h)
   
  Er schaute auf die Uhr und merkte das die Zeit bereits um war.
  Dann fragte er mich: …und über Halbleiterelektronik wissen
  Sie als Informatiker doch sicherlich bestens Bescheid ?
  Antwort: JA
  Und damit war die Prüfung beendet.