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Die
theoretische Informatik ist fester Bestandteil der Kerninformatik und liefert
nicht zuletzt für die praktische Informatik wichtige Grundlagen bzw. Beiträge.
Der reformierte Lehrplan für sächsische Gymnasien reagiert auf diese Tatsache
durch Aufnahme des Lernbereiches 8 A (Kl. 11/12): Theoretische Informatik –
Theoretische Grundlagen von Programmiersprachen (14 Ustd.).
Sämtliche in diesem Lernbereich
genannten Inhalte werden in der Fortbildungsveranstaltung thematisiert und
didaktisch erschlossen. Dies gilt sowohl für relevante fach- als auch
mediendidaktische Aspekte: die Lernumgebung AtoCC ist so konzipiert, dass sie
Lernende bei Aneignungs- und Übungsprozessen maßgeblich unterstützt.
Die
AutoEdit-Komponente von AtoCC stellt die geforderten Automaten- und Maschinenmodelle
bereit. Die (verkettete) Anwendung vorhandener Compiler wird mit T-Diagrammen
visualisiert. Die dabei verwendete T-Diag-Komponente von AtoCC ermöglicht
außerdem die Realisierung des modellierten Übersetzungsvorgangs per
Knopfdruck. Zur automatisierten Sprachübersetzer-Generierung stellt AtoCC
die Komponente VCC zur Verfügung. Die Sprachdefinitionen werden grafisch-visuell
unterstützt. Der generierte Compiler kann anschließend in T-Diag benutzt werden.
Ziele:
Die
Teilnehmer wiederholen die relevanten fachwissenschaftlichen Grundlagen aus
der theoretischen Informatik und wenden sie zur Beschreibung konkreter Beispielsprachen
an. Durch den Einsatz der Lernumgebung AtoCC werden sie befähigt,
automatisierte Sprachübersetzer als komplexe Anwendung des Theoriewissens zu
entwickeln und von rechentechnischen Zwängen zu entschlacken. Letzteres ist
vor allem für die Vermittlung im Unterricht von Bedeutung.
Inhalte:
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Formale Sprachen
und deren Beschreibung
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Reguläre
Sprachen: Chomsky-Typ-3-Grammatiken, reguläre Ausdrücke und endliche
Automaten
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Automaten mit
Ausgabe: Mealy- und Moore-Maschinen
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Kontextfreie
Sprachen: Chomsky-Typ-2-Grammatiken und Kellerautomaten
·
Chomsky-Typ-0/1-Sprachen
und Turing-Maschinen
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Anwendungsgebiet:
Sprachübersetzer (Compiler, Interpreter) – Zusammenhang zu den Keller- und
endlichen Automaten, Beschreibung von Übersetzungsprozessen mit T-Diagrammen
und (automatisierte) Compiler-Generierung
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Didaktische
Nutzung der Lernumgebung AtoCC
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