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:



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:

Mehr oder weniger spezifische Informationen über die
verschiedensten verwandten Themen findet man auf den folgenden Sites:



Angwandte 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 Informatik 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:Analyis 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
  • magneische Felder
  • fero-, para-, die-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 ließmich 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 (war mir
unbekannt)
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, weniger wie ein
Frage-Antwort-Spiel.
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)

Halbleiter

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.


Once upon a time I was a computer science student at the Johann-Wolfgang-Goethe University in Frankfurt/Main and therefore producing lots of paperware. Some of these is published here, hopefully supporting other students on their way to getting the master of computer science. All in german, because thats the language they use to speak at Frankfurt University :-))

Study in german

3 Kommentare

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