Nachqualifizierungskurs für Informatiklehrkräfte

Präsentation zum Thema: "Nachqualifizierungskurs für Informatiklehrkräfte"—  Präsentation transkript:

1 Nachqualifizierungskurs für Informatiklehrkräfte

2 Tagesordnung Infos und Neuigkeiten Objektorientierte Modellierung
Haskell-Übungen

3 Infos – Termin im KM Abbrecherquote München TU ca. 1-3
München LMU ca. 5-7 Passau 2 Erlangen 2 Würzburg 4 Summe: bei 120 Anfängern ca , d.h. mehr als 10% Ursachen Evaluation... Lehren... Algorithmik-Teil wird überarbeitet (insbes. Mathematischer Hintergrund) Algorithmik-Teil wird ausgedehnt (Faktor 1,5), die anderen Teile entsprechend gekürzt Fester Tag auch im ersten Jahr (Dienstag), Schreiben vom KM an die Schulen Auswahlgespräche für Nichtmathematiker

4 Infos – Kurs 03/05 Anmeldungen (Stand 26.05.) München 31 Passau 4
Erlangen 7 Würzburg 12 Anmeldeschluss Fraglich, welche Kurse überhaupt zustande kommen... Ursachen ??? Lehren... Algorithmik-Teil wird überarbeitet (insbes. Mathematischer Hintergrund) Algorithmik-Teil wird ausgedehnt (Faktor 1,5), die anderen Teile entsprechend gekürzt Fester Tag auch im ersten Jahr (Dienstag), Schreiben vom KM an die Schulen Auswahlgespräche für Nichtmathematiker

5 Infos – Klausur Termin: Donnerstag, 26.06.03 HS 0220
Arbeitszeit: 10 – 12 Uhr Hilfsmittel: Duden 5 Aufgaben à 20 BE 80 BE entsprechen 100% oder Auswahlmöglichkeit 4 aus 5 Minimalziel: mehr als 32 BE Stoff Zustandsmodell, EA OOP mit JAVA Rekursion, Entrekursivierung, Terminierungsbeweis Funktionale Programmierung mit HASKELL OOM Aufgaben möglichst nah an bisherigen SE-Aufgaben, aber auch an neueren (erst kommenden?!) SE-Aufgaben (Modellierung...)

6 Infos – nächstes Jahr Stoff:

7 Tagesordnung Infos und Neuigkeiten Objektorientierte Modellierung
Haskell-Übungen

8 Modellierung – warum und wie?
(Komplexes) Problem Modellierung Modell ist aber immer Abstraktion/Vereinfachung der Wirklichkeit Es gibt i.d.R. keine Ausprägung eines Modells, das die Realität vollständig abbildet Es gibt aber sicher mehrere hinreichend gute Ausprägungen, die aber meist auf bestimmte Aspekte des gegebenen Problems abgestimmt sind. (z.B.) „Objektorientiertes Programm“ = Menge von Klassen Compilierung und Programmstart Menge von Objekten (Instanzen der Klassen), die untereinander kommunizieren

9 Objektorientierte Modellierung – wie und warum?
Zweck der Modellierung Grundkonzepte 1. „Finden“ der Klassen 2. Strukturierung der Klassen Generalisierung ( Hierarchie) Spezialisierung ( Hierarchie) Abstrakte Klasse ( Festlegung eines Grundrepertoires an Operationen, Hierarchie, ) Interface ( gleiches Verhalten) 3. Herstellen von Beziehungen zwischen den Klassen Assoziationen Delegation Aggregation Komposition Für die Grundkonzepte bieten objektorientierte Sprachen in den meisten Fällen „Standard“- Implementierungen an

10 Praktisches Vorgehen bei OOM
Finden der Klassen durch Betrachten des gegebenen Szenarios Welche Objekte (=Gegenstände, Konzepte) kommen vor? Gibt es gleichartige Objekte, deren Bauplan (Eigenschaften und Operationen) in einem „Bauplan“ ( Klasse) festgelegt werden kann? Strukturierung der Klassen Gibt es Hierarchiebeziehungen ( Generalisierung, Spezialisierung) Müssen in Hierarchiebeziehungen zu gegebener Zeit noch Klassen eingebaut werden, deren genaue Realisierung man noch nicht kennt, von denen man aber bestimmte Operationen verlangt ( Abstrakte Klassen) Müssen verschiedene Klassen, die nicht in einer Hierarchie stehen, dasselbe Verhalten aufweisen ( Interface)? Finden der Beziehungen zwischen den Klassen durch Betrachten des vorgegebenen Szenarios und der bereits herausgefilterten Objekte Welche Beziehungen/Kommunikationsstränge gibt es zwischen den Objekten? Kann man diese auf die entsprechenden Klassen „übertragen“, d.h. welche Klasse ist auf Methoden anderer Klassen angewiesen? Gibt es Teile-Ganze-Beziehungen ( Aggregation, Komposition)? ...

11 Übung 1 Eine Bank benötigt Software zur Abwicklung von Autokrediten. Dabei liegt folgendes Szenario zugrunde: Besitzer eines oder mehrerer Autos können Personen, Firmen oder Banken sein. Alle „Besitzer“ haben Namen und Adresse. Bei Personen wird zusätzlich das Geburtsdatum, bei Banken die Bankleitzahl benötigt. Personen können bei maximal drei Arbeitgebern (Firmen, Banken) beschäftigt sein. Wichtige Merkmale der Autos sind Modell und Baujahr. Ein Auto kann nur einen Besitzer haben. Zur Finanzierung eines Autos kann eine Besitzer einen Kredit (Festlegung eines Kontonummer und des Zinssatzes, Abspeicherung des aktuellen Kontostandes) bei einer Bank aufnehmen. Kann eine Besitzer seinen Kreditforderungen nicht nachkommen, so hat die Bank, das Recht das Auto zu pfänden Entwerfen Sie ein UML-Modell!

12 Übung 1 Eine Bank benötigt Software zur Abwicklung von Autokrediten. Dabei liegt folgendes Szenario zugrunde: Besitzer eines oder mehrerer Autos können Personen, Firmen oder Banken sein. Alle „Besitzer“ haben Namen und Adresse. Bei Personen wird zusätzlich das Geburtsdatum, bei Banken die Bankleitzahl benötigt. Personen können bei maximal drei Arbeitgebern (Firmen, Banken) beschäftigt sein. Wichtige Merkmale der Autos sind Modell und Baujahr. Ein Auto kann nur einen Besitzer haben. Zur Finanzierung eines Autos kann eine Besitzer einen Kredit (Festlegung eines Kontonummer und des Zinssatzes, Abspeicherung des aktuellen Kontostandes) bei einer Bank aufnehmen. Kann eine Besitzer seinen Kreditforderungen nicht nachkommen, so hat die Bank, das Recht das Auto zu pfänden Besitzer Kredit Person Arbeitgeber Auto Firma Bank

13 Übung 1 Besitzer Auto Person Arbeitgeber Kredit Firma Bank
Eine Bank benötigt Software zur Abwicklung von Autokrediten. Dabei liegt folgendes Szenario zugrunde: Besitzer eines oder mehrerer Autos können Personen, Firmen oder Banken sein. Alle „Besitzer“ haben Namen und Adresse. Bei Personen wird zusätzlich das Geburtsdatum, bei Banken die Bankleitzahl benötigt. Personen können bei maximal drei Arbeitgebern (Firmen, Banken) beschäftigt sein. Wichtige Merkmale der Autos sind Modell und Baujahr. Ein Auto kann nur einen Besitzer haben. Zur Finanzierung eines Autos kann eine Besitzer einen Kredit (Festlegung eines Kontonummer und des Zinssatzes, Abspeicherung des aktuellen Kontostandes) bei einer Bank aufnehmen. Kann ein Besitzer seinen Kreditforderungen nicht nachkommen, so hat die Bank, das Recht das Auto zu pfänden Besitzer besitzt  1..* Auto Person arbeitet_bei  Arbeitgeber Kredit  stellt_ein 1..* 0..3 Bank BLZ Firma Bank

14 Übung 1

15 www.oose.de/uml Literatur zur OOM Bernd Oesterreich
Objektorientierte Softwareentwicklung Oldenbourg ISBN

16 Tagesordnung Infos und Neuigkeiten Objektorientierte Modellierung
Haskell-Übungen

17 Übung 2 Gesucht ist eine Funktion ltest, die bei Eingabe eines String und einer Integer-Zahl die Differenz zwischen der Länge der Zeichenkette und der eingegebenen Zahl berechnet, also beispielsweise ltest(„hallo“,3) = 2 ltest(„hallo“, 9) = - 4 ltest(„informatik, 10) = 0 function ltest (String wort, Int zahl): Int return if wort = ““ then –zahl else 1+ltest(wort.rest, zahl) fi ltest :: (String, Int) -> Int ltest (““,zahl) = -zahl ltest(wort, zahl) = 1 + (ltest( (tail wort), zahl))

18 Fallunterscheidung function ltest (String wort, Int zahl): Int
Gesucht ist eine Funktion ltest, die bei Eingabe eines String und einer Integer-Zahl die Differenz zwischen der Länge der Zeichenkette und der eingegebenen Zahl berechnet, also beispielsweise ltest(„hallo“,3) = 2 ltest(„hallo“, 9) = - 4 ltest(„informatik, 10) = 0 function ltest (String wort, Int zahl): Int return if wort = ““ then –zahl else 1+ltest(wort.rest, zahl) fi ltest :: (String, Int) -> Int ltest (wort, zahl) | wort==““ = -zahl | otherwise = 1 + (ltest( (tail wort), zahl))

19 Übung: Liste Listen in Haskell [ a ] String als spezielle Liste [char]
Mit : wird ein Element vor einer Liste angefügt (x:xe) tail (x:xe) wäre dann die Liste xe produkt :: [Int] -> Int produkt [] = 1 produkt (x:xe) = x * produkt xe

20 Übung: Liste passend :: Int -> [Int] -> [Int]
passend zahl [] = [] passend zahl (x:xe) |zahl == x = x:passend zahl xe |otherwise = passend zahl xe

21 map map wendet auf alle Elemente einer Liste des Typs a dieselbe Funktion a -> b an und überführt somit die Liste vom Typ [a] in eine Liste vom Typ [b]. ist1 :: Int -> Bool ist1 zahl | zahl == 1 = True | otherwise = False passend4 :: [Int] -> [Bool] passend4 = map ist1 passend4 [1,2,0,1,2] [True, False, False, True, False]

22 map istx :: Int -> Int -> Bool istx x zahl | zahl == x = True
| otherwise = False passendx :: Int -> [Int] -> [Bool] passendx x = map (istx x) passendx 1 [1,2,0,1,2] [True, False, False, True, False] ist1 :: Int -> Bool ist1 zahl | zahl == 1 = True | otherwise = False passend1 :: [Int] -> [Bool] passend1 = map ist1 passend1 [1,2,0,1,2] [True, False, False, True, False]

23 filter istx :: Int -> Int -> Bool istx x zahl | zahl == x = True
| otherwise = False passendf :: Int -> [Int] -> [Int] passendf x = filter (istx x) passendf 1 [1,2,0,1,2] [1,1] filter „filtert“ die Elemente aus einer Liste, die einer bestimmten Bedingung genügen. Diese Bedingung ist eine Funktion a -> Bool

24 Fragen ?