Modulhandbuch der Technischen Fakultät

This module is dedicated to the mathematical and biological foundations for the advanced study of bioinformatics and genome research. In `Mathematical methods of biosciences III', selected topics of Fourier analysis (in particular Fourier series and Fourier transform) and stochastics (in particular stochastic processes: Poisson process, Markov chains in continuous time) are presented.

In `Mathematical biology', a selection of fundamental models in biology will be presented. Some of them belong to the core of genome research (like the Luria-Delbrueck experiment, the coalescent process, and geometric models for DNA), others build the bridge to biophysics (like the Hodgkin-Huxley model for the action potential) and biochemistry (kinetic models for (bio)chemical reactions). The mathematical methods used are stochastics, differential equations, discrete mathematics, and geometry.

Skills

Students learn to understand and apply the named mathematical concepts, and they get to know a representative selection of mathematical models for biological, biochemical and biophysical processes. Furthermore, emphasis is on the modelling aspect, that is, the translation of the real-life process into a suitable idealisation and mathematical formulation.

Number of achievements

2 graded examinations

Forms of examination

Winter and summer term: a Portfolio of Exercises (Pass: 50% of the achievable points, individual demonstration of exercises) and written test (90-120 min) or oral examination(20-30 min). The exercises as part of this portfolio will usually be handed out weekly. The Written test or oral exam are about the Lectures and Exercises.

Conditions for ECTS acquisition

Participation in the Exercises and passing of the Portfolio: 5 ECTS each

Workload and ECTS

Mathematics methods of biosciences III: 150 h
Mathematical biology: 150 h

Total: 10 ECTS

Prerequisites

Mathematics for Computer Scientists I and II, Mathematical methods of biosciences I and II

Type and usability

Module for the Master's course

Bioinformatics and Genome Research
Naturwissenschaftliche Informatik (Additional Basics or Advanced Natural Sciences)

Duration

Winter term: Mathematics methods of biosciences III
Summer term: Mathematical biology
every year

Algorithms in Genome Research

Title

Algorithms in Genome Research

Courses

Algorithms in Genome Research (Lectures and Excercises)
Bioinformatics Applications in Genome Research (Practical Course)

Responsible person

Prof. Dr. Jens Stoye, AG Genominformatik

Contents

This module covers various bioinformatics techniques that are being applied in genome research. This includes algorithms for genomic mapping and assembly, methods for functional genome annotation (gene finding and gene function prediction), algorithms for the analysis of DNA microarrays and mass spectra, methods and models for protein structure prediction, and algorithms for comparative genomics.

Skills

Students of this module will become familiar with current bioinformatics techniques for genome research and achieve practical experience with these methods. This includes the basic mathematical and algorithmical techniques and some of the software tools implementing these methods. The practical course also includes implementation of some smaller programs which will then be tested on real data.

Number of achievements

1 graded and 1 not graded examination

Forms of examination

Oral examination about the contents of the lecture (graded)
Independent solving of practical exercises (not graded)

Conditions for ECTS acquisition

Passing of the oral examination: 5 ECTS
Successfull solving of the practical exercises: 5 ECTS

Workload and ECTS

Algorithms in Genome Research: 150h
Bioinformatics Applications in Genome Research: 150h

Total: 10 ECTS

Prerequisites

Recommended: Basic knowledge in Algorithms and Data Structures, Sequence Analysis and Genome Research

Type and usability

Module for the Master's courses:

Bioinformatics and Genome Research (WP Bioinformatics), 1. + 2. Semester
Informatik in the Natural Sciences (Advanced Computer Science), 1. + 2. Semester
Molecular Biotechnology (Spezialisation Biology/Bioinformatics/Genome Research), 1. + 2. Semester

The Practical Course "Bioinformatics Applications in Genome Research" is also part of the module "Applied Bioinformatics". Therefore only one of theses modules may be accepted.

Duration

Winter term: Algorithms in Genome Research
Summer term: Bioinformatics Applications in Genome Research
every year

Algorithmic stochastics in (bio)informatics

Title

Algorithmic stochastics in (bio)informatics

Courses

Algorithmic stochastics in (bio)informatics (Lectures and Excercises)
Case studies in algorithmic stochastics in (bio)informatics, or Biostatistics (Seminar)

Responsible person

Prof. Dr. Ellen Baake

Contents

Many complex problems in bioinformatics and informatics in the sciences (like alignment, gene finding, inference from population sequence data) cannot be solved efficiently with deterministic algorithms; instead, one often resorts to stochastic methods. Starting from the basics of probability theory and statistics, this module lays the foundations of algorithmic stochastics (computing with very small probabilities; random number generation; sampling from various distributions; transformation method and rejection method) and then proceeds to Monte-Carlo integration, importance sampling, rare event simulation, and Markov chain Monte Carlo methods.

There is a selection of two seminars:

Case studies in algorithmic stochastics: In this seminar, concrete applications from the current research literature will be discussed.
Biostatistics: The output of stochastic simulations, as well as data sets in general, need statistic analysis in order to verify assumptions on parameters, or to obtain statements about the statistic significance of the results. Therefore, the essentials of biostatistics are worked out here (confidence intervals, statistical tests, multivariate data analysis, linear and nonlinear regressions).

Skills

The lecture course focusses on the various methods and techniques as `tools' for a wide spectrum of problems from bioinformatics and informatics in the sciences. The students learn to think in terms of probabilities and to deal with probability distributions and their numerical properties. In the assignments, they will be asked to apply the methods to new problems. The assignments also contain programming exercises, in which the methods presented in the lecture are to be implemented and applied. In the seminar, students deal with the interface to the current research literature, or with the statistical analysis of a wide variety of data sets, respectively.

Number of achievements

1 graded and 1 not graded examination or 2 not graded examinations

Forms of examination

Winter term: Portfolio of Exercises (Pass: 50% of the achievable points, individual demonstration of exercises) and written test (90-120 min) or oral examination(20-30 min). The exercises as part of this portfolio will usually be handed out weekly.
Written test or oral exam are about the Lectures and Exercises.
Summer term: Talk and written report (Case studies seminar) or solving of exercises and written report (Biostatistics seminar)

Conditions for ECTS acquisition

Winter term: Participation in the Exercises and passing of the Portfolio: 7 ECTS
Summer term: Participation in the Seminar, Talk and Written report (Case studies) or Written report (Biostatistics): 3 ECTS

Workload and ECTS

Algorithmic stochastik: 210h
Case studies in algorithmic stochastics or Biostatistics: 90h

Total: 10 ECTS

Prerequisites

Mathematics for Computer Scientists I and II,
Mathematical methods of biociences I and II, Sequence Analysis
Helpful: Basic knowledge of numerical mathematics

Type and usability

Module for the Bachelor's course

Bioinformatics and Genome Research (WP Bioinformatics and Genome Research)

Module for the Master's courses

Bioinformatics and Genome Research (Advanced Mathematics/Physics/Chemistry)
Informatics in the Natural Sciences (Advanced Natural Sciences)

Duration

Winter term, every year

Analysis and Modelling of Eye Movements

Title

Analysis and Modelling of Eye Movements

Courses

Analysis and Modelling of Eye Movements (WS: Seminar/Practical Course)
Sensorimotor Data and Cognitive Processes: Eye Tracking in Practice (SS: Project)

Responsible person

Dr. Hendrik Koesling

Contents

(I) The course starts with brushing up knowledge in the areas of visual attention, eye-movement control and the eye-tracking methodology. This is followed by establishing the foundations of experimental design and planning psychological experiments, statistical data analysis and visualisation techniques for eye-movement data. The course also introduces different approaches to the modelling of various eye-movement parameters, gaze trajectories and other psychophysical data. This then allows students to design their own studies and conduct eye-tracking experiments. Practical project work will be conducted in small groups in the second half of the term.

(II) Based on the course contents of (I), students conduct one or more extensive eye-tracking studies. This practical project work comprises all aspects of experimental planning and design, hypothesis formulation, laboratory testing, statistical analysis and data visualisation, modelling and documentation.

Skills

(I) Students have the opportunity to strengthen their basic theoretical and practical knowledge of the analysis and modelling of visual attention while putting particular emphasis on the method of eye-movement tracking. They learn hands-on how to operate a variety of eye-tracking systems, gain experience with data analysis, visualisation and computer-based simulation of empirical data.

(II) Students apply their previously in (I) acquired experience to a more complex, full-scale experimental setting. They thereby consolidate and profoundly deepen their knowledge in the above-mentioned fields. This helps students with getting accustomed to many essential aspects of practical scientific work. Students should greatly benefit from this experience in view of their future work, for example, during their masters thesis.

Number of achievements

2 graded examinations

Forms of examination

(I): Written report and talk (Seminar)
(II): Written report and presentation (Project)

Conditions for ECTS acquisition

(I): Active participation in the Seminar, Written report and Talk: 5 ECTS
(II): Active participation in the Project, Written report and Presentation: 5 ECTS

Workload and ECTS

Analysis and Modelling of Eye Movements: 150h
Sensorimotor Data and Cognitive Processes: Eye Tracking in Practice: 150h

Total: 10 ECTS

Prerequisites

Recommended: Module Visual Attention and Eye Movements.
Part (II) of this Module may only be attended after successful passing of part (I).

Type and usability

Module for the Master's courses

Informatics in the Natural Sciences (Advanced Computer Science)
Intelligent Systems (Advanced Intelligent Systems)

Duration

(I): Winter term
(II): Summer term
every year

Applied Algorithmics

Title

Applied Algorithmics

Courses

Special Algorithms (Seminar)
Algorithmic Implementation (Exercises)

Responsible person

Prof. Dr. Jens Stoye, AG Genominformatik

Contents

This module covers algorithmic techniques from various application areas. Depending on the actual lecture, these will be topics from one of the research areas of the Faculty of Technology like Bioinformatics or Cognitive Informatics, but other topics are also possible. Different algorithmic techniques will be discussed, for example optimization, combinatorial, stochastical, and geometric algorithms, graph theory, etc. The study of these algorithms will also include their computational analysis.

Skills

Students of this module will study algorithmic problems and train their skills how to solve them. In the seminar, original research literature will be read and presented both in oral and in written form. In the exercises, the algorithms will then be implemented.

Number of achievements

1 graded and 2 not graded examinations

Forms of examination

Written report in the Seminar (graded)
Talk in the Seminar (not graded)
Implementation task in the Exercise (not graded)

Conditions for ECTS acquisition

Talk in the Seminar: 2 ECTS
Written report in the Seminar: 2 ECTS
Successfull implementation task in the Exercise: 1 ECTS

Workload and ECTS

Special Algorithms Seminar: 120h
Algorithmic Implementation: 30h

Total: 5 ECTS

Prerequisites

Algorithms and Data Structures

Type and usability

Module for the Bachelor's courses

Informatics in the Natural Sciences (WP Advanced Computer Science), 6. Semester
Bioinformatics and Genome Reserach (WP Bioinformatics and Genome Research), 6. Semester
Bachelor Minor Computer Science (WP Advanced Computer Science), 6. Semester

Module for the Master's course

Informatics in the Natural Sciences (Additional Basics), 2. semester

Duration

Summer term: Special Algorithms, Algorithmic Implementation
every year

Biomechatronics

Title

Biomechatronics

Courses

Biomechatronics (Lecture and Exercises, short Practical Exercise at the end of the term)

Responsible person

Dr. Axel Schneider, Mechatronik Biomimetischer Aktuatoren (MBA)

Contents

Biomechatronics A Definition
Mechatronics is an (integrative) engineering discipline which is concerned with spatial and functional combination/consolidation of components from fields like Mechanical Engineering, Electrical Engineering as well as Control Engineering and Computer Science. Depending on the perspective, the above fields can be weighted differently to approach diverse mechatronical tasks. Biomechatronics expands the space of scientific and engineering tools by additional approaches and principles as found in nature. Therefore, Biomechatronics builds bridges from technology (research-, inspiration- and application-wise) to Biology, Biomechanics, Medicine and to topics like human-machine interaction. Currently, Biomechatronics in Bielefeld focuses on Biorobotics.

Content
In industrial applications as well as in scientific research, the majority of current robots make use of inelastic joint drives. The advantage of stiff actuation is high position accuracy which can be reached already with classical control approaches. In contrast to that, biological locomotor systems driven by muscles are always elastic. The neurobiological control concepts which have been evolved together with muscles had to be attuned to the muscle properties (e.g. elasticity) during the evolutionary process and vice versa. Is it possible to transfer the neurobiological approaches and the nonlinearly elastic behaviours of muscles to technical, elastic actuation systems? This module deals with the question how elastic joint actuators for robots can be built and controlled. In this context, elastic behaviour could be generated by real, spring-like elements or virtually through control. The elastic effect ranges from linear to dynamically changeable elasticity. A special case is the muscle- like elasticity and its biomimetic control. The lecture familiarises the student with modern electric drives like brushless DC motors, piezoelectric drives etc., as primary actuation system. The lecture also introduces the respective examples for biological systems and explains the conceptual transfer into robotics.

Skills

The students will get an introduction to Biomechatronics/Bionics as an expansion of the engineering toolbox. Biological subsystems which have implications for robotics like joints, segments, tendons and muscles will be explained. The independent application of corresponding models is practiced. As a foundation for the technical implementation of e.g. elastic behaviour, the course contains introductions to important subtopics of engineering mechanics ranging from forces and torques up to elastostatics. From the area of drive technology the functional principle of different electric motors (brushless DC motors, Piezomotors etc.) will be derived. The participants of the course will learn how to combine the mechatronic components to set up elastic joint drives. The bioinspired control approaches complete the picture. At the end of the semester there will be one or two practical sessions to consolidate the subjects taught.

Number of achievements

1 graded or 1 not graded examination

Forms of examination

Written test or Oral examination (graded or not graded)

Conditions for ECTS acquisition

Passing of the Written test or Oral examination: 5 ECTS

Workload and ECTS

Biomechatronics: 156h

Total: 5 ECTS

Prerequisites

none

Type and usability

Module for the Master's courses

Intelligent Systems (Advanced Intelligent Systems)
Informatics in the Natural Sciences (Advanced Computer Science)

Duration

Summer term, every year

Computer Animation

Title

Computer Animation

Courses

Computer Animation (Lectures and Exercises)

Responsible person

Prof. Dr. Mario Botsch

Contents

Computer Animation is a very attractive topic in Computer Graphics, where "boring" static objects are "brought to life". In this lecture we will discuss two stages of animation: character animation and physics-based simulation.

In character animation we control a virtual character through an embedded skeleton. The skeleton itself will be posed or articulated either through an inverse-kinematics-based user interface or through motion capturing a human actor's performance.

Secondary animation effects, such as induced cloth and hair movements of the character, are computed by physics-based simulations of materials and forces. We will discuss how to simulate of a broad range of effects, starting from simple particle systems, over rigid and deformable bodies, up to fluids.

Application areas for these methods range from interactive computer games to complex special effects in movie productions. In contrast to mechanical engineering, the goal of our simulations will not be numerical accuracy, but efficient and robust computations and implementations.

In the first half of the semester the fundamental techniques of animation and simulation will be implemented in the programming exercises. In the second half, groups of 2-4 students will develop a project demonstrating some of the physical effects learned in the course.

Skills

The students learn the theoretical foundations of Computer Animation and gain experience in their practical implementation in the exercises and the project.

Number of achievements

1 graded or 1 not graded examination

Forms of examination

Portfolio of Exercises (Pass: 50% of the achievable points, individual demonstration of exercises) and oral examination (15 min). The exercises as part of this portfolio will usually be handed out every two weeks. The oral exam are about the Lectures and Exercises.

Conditions for ECTS acquisition

Participation in the Exercises and passing of the Portfolio: 2 ECTS for exercises, 3 ECTS for oral examination

Workload and ECTS

Computer Animation: 150 h

Total: 5 ECTS

Prerequisites

Basic knowledge in linear algebra and analyis are required. The lecture "Scientific calculating" is helpful but not obligatory.
The practical exercises will be handled in C++.

Type and usability

Module for the Master's courses

Informatics in the Natural Sciences (Advanced Computer Science)
Intelligent Systems (Advanced Intelligent Systems)

Duration

Summer term, every year

Computer Graphics

Title

Computer Graphics

Courses

Introduction to Computer Graphics (Lectures)

Responsible person

Prof. Dr. Mario Botsch

Contents

The lecture "Introduction to Computer Graphics" gives an introduction to the basic conecpts of Computer Graphics, focusing on efficient rendering and realistic visualization of three-dimensional scenes. The course is composed of a geometry part and a visualization part, where in the former different geometry representations and modeling operations for 3D objects will be discussed. Real-time rendering will be achieved by exploiting the hardware acceleration of modern graphics cards using OpenGL and custom shader programs. Computationally more expensive global illumination approaches allow for photo-realistic visualization. To facilitate a better understanding many of the discussed techniques will be implemented in the programming exercises.

The lecture can be combined with either the seminar "Hot Topics in Computer Graphics" or the project "Advanced Computer Graphics" to get the 10 credit points for the module "Computer Graphics".

In the seminar "Hot Topics in Computer Graphics" students will focus on advanced approaches and current research problems in Computer Graphics. Students will read, analyze, present, and discuss interesting state-of-the-art research papers.

In the programming project "Advanced Computer Graphics" teams of 2-4 students will design and implement advanced Computer Graphics projects, analyze their approach, and present the result at the end of the semester.

Skills

In the lecture students will learn the fundamental concepts of computer graphics. In the exercises they will gain practical experience by implementing the approaches discussed in the lecture. Students will get to know advanced topics in computer graphics by either discussing or implementing recent approaches in either the seminar or the project, respectively.

Number of achievements

1 graded or 1 not graded examination.

Forms of examination

Oral examination (20-30 min.) regarding the material of the lecture and the exercises.

Conditions for ECTS acquisition

Participation in the Exercises and passing of the Portfolio: 3 ECTS for exercises, 4 ECTS for oral examination
Partipation in the Seminar, Talk: 3 ECTS or Participation in the Project, Presentation: 3 ECTS

Workload and ECTS

Introduction to Computer Graphics: 210 h
Oral examination 90h

Total: 10 ECTS

Prerequisites

Basic knowledge in linear algebra is required. The practical exercises will be handled in C++.

Type and usability

Module for the Bachelor's courses

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Module for the Master's courses

Informatics in the Natural Sciences (Additional Basics)
Intelligent Systems (Additional Basics)
Interdisciplinary Media Sciences (Image processing technologies)

Duration

Winter term: Introduction to Computer Graphics
Summer term: Hot Topics in Computer Graphics or Advanced Computer Graphics
every year

Embedded Systems

Title

Embedded Systems

Courses

(I) Embedded Systems (SS: Lectures and Exercises, 4 SWS)
(II) Design of Embedded Systems (WS: Projet, 4SWS)

Responsible person

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Rückert

Contents

(I) Today, microelectronic systems with billions of transistors can be integrated on one device, enabling the realization of complete electronic systems in a single chip, called system on chip (SoC). These devices are becoming more and more part of our daily life. Typically, they are not visible as an independent computer, but are enclosed in a larger system including mechanical parts, sensors, and actuators. In this lecture we take a closer look at the special requirements for the design and operation of these systems, which we call embedded systems.

The information processing in embedded systems is performed by a combination of embedded processors, application-specific hardware, and I/O units, all working in parallel. Embedded system designers are especially challenged by the heterogeneity of the system architectures together with the complexity of the applications and various technical as well as economic constraints. In this lecture we focus on design methods and architectures for embedded systems. In addition to embedded processors and application-specific architectures, the specific requirements concerning communication in and between embedded systems are targeted.

(II) Based on the theoretical knowledge acquired in the course, the students will design their own embedded system. Starting with a jointly developed specification, the architecture will be refined and implemented in small groups. As it is typical for embedded systems, the students will design software as well as hardware, based, e.g., on embedded processors and FPGAs. The results of the project will be summarized in a joint documentation and presented in a final project meeting.

Skills

(I) The course provides an in-depth understanding concerning the requirements and constraints of embedded systems and identifies solutions for the design and implementation of resource-efficient hardware/software systems.

(II) Within the project the methods that have been discussed in the lecture are applied to real-world problems to strengthen the understanding of the fundamental design concepts for embedded systems. The students become familiar with design methods that are required in scientific as well as industrial projects. Important social skills are strengthened by the necessary team-work and by the project documentation combined with a short oral presentation.

Number of achievements

2 graded examinations

Forms of examination

(I) Oral examination about the contents of the lecture (graded)
(II) Written report and presentation of the project (graded)

Conditions for ECTS acquisition

(I) Passing of the Oral examination: 5 ECTS

(II) Active participation in the project, written report and presentation: 5 ECTS

Workload and ECTS

Embedded Systems: 150h

Design of Embedded Systems: 150h

Total: 10 ECTS

Prerequisites

Helpful: Basic knowledge in digital electronics

Type and usability

Module for the Master's courses

Intelligent Systems (Advanced Intelligent Systems)
Informatics in the Natural Sciences (Advanced Computer Science)

Duration

Summer term: Lectures amd Exercises

Winter term: Project

every year

Game Engineering and Simulation

Title

Game Engineering and Simulation

Courses

Game Engineering and Simulation (Project)

Responsible person

Dr. Thorsten Schneider

Contents

The course starts with up-to-date game development problems. Contents include specific and relevant knowledge domains such as informatics, software engineering, or game design. Using group work and learning-by-teaching methodology students do conceputual work and convert concepts to practical results. High practically and job oriented work is the primary goal of this course. Parts of the course might be setup as block course. Game Engineering targets at all relevant topics such as 3D Engines, artificial intelligence and multiplayer networks.

Skills

This course provides the consolidation of important models, procedures and methods of Game Engineering and simulation. The band width is defined from design to development to production. Students learn in independend groups to use their skills in practically oriented transfer of knowledge. Additionally they are forced to solve complex problems on their own and to use goal-oriented skills.

Number of achievements

1 not graded examination

Forms of examination

Project report and presentation

Conditions for ECTS acquisition

Passing of project: 10 ECTS

Workload and ECTS

Theoretical Engineering: 150h
Practical Engineering: 150h

Total: 10 ECTS

Prerequisites

Basic knowledge in Algorithms and Data Structures, Techniques of Software Development,
Software Engineering

Type and usability

Module for the Bachelor's courses

Informatics in the Natural Sciences (WP Advanced Computer Science)
Cognitive Informatics (WP Intelligent Systems)
Bioinformatics and Genome Research (WP Bioinformatics and Genome Research)
Media Informatics and Design (WP Media Informatics)
Minor Computer Science (WP Advanced Computer Science)

Module for the Master's courses

Intelligent Systems (Additional Basics)
Informatics in the Natural Sciences (Additional Basics)

Duration

Winter term, every year

Geometric Modeling Based on Polygonal Meshes

Title

Geometric Modeling Based on Polygonal Meshes

Courses

Geometric Modeling Based on Polygonal Meshes (Lectures and Exercises)

Responsible person

Prof. Dr. Mario Botsch

Contents

In Computer Graphics triangle meshes, or more general polygonal meshes, are the standard representation for geometric objects. Their conceptual simplicity enables highly efficient geometry processing, which is why triangle meshes are becoming increasingly popular also in many other application areas. In this course the mesh-based geometry processing pipeline will be discussed, starting from 3D model acquisition (e.g., laser scanning), mesh generation and optimization, over denoising and fairing, simplification and compression, up to interactive deformation and animation. To facilitate a better understanding many of the presented techniques will be implemented in the programming exercises.

Skills

The students learn the theoretical foundations of Geometric Modeling and gain experience in their practical implementation in the exercises and the project.

Number of achievements

1 graded or 1 not graded examination

Forms of examination

Portfolio of Exercises (Pass: 50% of the achievable points, individual demonstration of exercises) and written test or oral examination (15 min). The exercises as part of this portfolio will usually be handed out every two weeks. The written test or the oral exam are about the Lectures and Exercises.

Conditions for ECTS acquisition

Participation in the Exercises and passing of the Portfolio: 2 ECTS for exercises, 3 ECTS for oral examination

Workload and ECTS

Geometric Modeling Based on Polygonal Meshes: 150 h

Total: 5 ECTS

Prerequisites

Basic knowledge in linear algebra is required. The lecture "Computer Graphics" is recommended.
The practical exercises will be handled in C++.

Type and usability

Module for the Master's courses

Informatics in the Natural Sciences (Advanced Computer Science)
Intelligent Systems (Advanced Intelligent Systems)

Duration

Winter term, every year

Software Engineering

Title

Software Engineering

Courses

Software Engineering (Lecture and Exercises)

Responsible person

Dr. Thorsten Schneider

Contents

The course starts with an introduction into software engineering and motivates its appliances. Process-oriented development and development models are the core knowledge this course is based on. Processes such as requirements engineering, specification, analysis and design and testing are crucial knowledge domains of this course. Supporting processes such as cost estimation or software evolution are additional topics of this course. High practically and job oriented work is the primary goal of supporting exercises. Most important discussed process is project management which guides through this course.

Skills

This course provides the consolidation of important models, procedures and methods of Software Engineering. Students will learn about process-oriented software development and get trained during course exercises. Students will learn on how to solve complex problems on their own and how to apply learned models, procedures and methods using soft skills and direct kowledge transfer.

Number of achievements

1 graded or 1 not graded examination

Forms of examination

Written test or oral examination

Conditions for ECTS acquisition

Passing of the written test or oral examination: 5 ECTS

Workload and ECTS

Software Engineering: 150h

Total: 5 ECTS

Prerequisites

Basic knowledge in Algorithms and Data Structures

Type and usability

Module for the Bachelor's courses

Informatics in the Natural Sciences (WP Advanced Computer Science)
Cognitive Informatics (WP Intelligent Systems)
Bioinformatics and Genome Research (WP Bioinformatics and Genome Research)
Media Informatics and Design (WP Media Informatics)
Minor Computer Science (WP Advanced Computer Science)

Module for the Master's courses

Intelligent Systems (Additional Basics)
Informatics in the Natural Sciences (Additional Basics)

Duration

Winter term, every year

Vision in Human and Machine

Title

Vision in Human and Machine

Courses

Vision in Human and Machine (Lecture and Exercises, Project)

Responsible person

Dr. Heiko Wersing, Honda Research Institute Europe GmbH

Contents

This lecture gives an overview over the current state of knowledge about the human visual system and how this has led to new approaches to computer vision technology that are particularly suitable for embodied intelligent systems like humanoid robots. The lecture starts with an overview on the overall characteristics of human visual perception and a short review of the current state-of-the-art in computer vision. Then I will focus on the main human visual pathways for object recognition (what) and spatial perception (where) and present established models of early feature detection for these pathways. I will discuss the principle of redundancy reduction, which is an important concept for understanding sensory processing in the brain and explain methods like sparse coding for unsupervised learning of features. These methods have recently developed into well-established tools for general pattern recognition. Going from low-level perception to more high-level concepts, I will introduce the main models for object representation in the higher visual cortex and present corresponding hierarchical model implementations for object recognition which were shown to be very efficient in their application to humanoid robots. Another important topic will be the Gestalt laws of perception, and how the phenomena of perceptual grouping can be modeled using neurodynamical models for sensory segmentation. In the final part of the lecture I will focus on multi-modality and visual action-related representations like mirror-neurons in the brain and show how this has led to new learning and representation approaches for cognitive robots.

Skills

In the course of this lecture the students are introduced to the approach of biologically motivated computer vision, combining knowledge from experimental neuroscience and technical approaches to image and vision computing. They are introduced to the basic concepts of feature extraction, object recognition and segmentation and learn about the current neuroscientific research on the biological realiziations of these processes. Practical exercises in MATLAB and a group project are performed to gain an active and hands-on understanding of the learned theoretical concepts.

Number of achievements

1 graded and 1 not graded examination or 2 not graded examinations

Forms of examination

Oral examination on the Lecture (graded or not graded) and successfull solving of the practical exercises
Software Project in the Exercises and Written report (not graded)

Conditions for ECTS acquisition

Passing of the Oral examination and Software Project: 5 ECTS

Workload and ECTS

Lecture: 90h
Software Project: 60h

Total: 5 ECTS

Prerequisites

Basic knowledge in mathematics: Multidimensional analysis

Type and usability

Module for the Bachelor's courses

Informatics in the Natural Sciences (WP Advanced Computer Science)
Cognitive Informatics (WP Intelligent Systems)

Module for the Master's courses

Informatics in the Natural Sciences (Additional Basics)
Intelligent Systems (Additional Basics)

Duration

Every year following the winter term

Algorithmen in der Genomforschung

Modultitel

Algorithmen in der Genomforschung

Modultitel (Englisch)

Algorithms in Genome Research

Lehrveranstaltungen des Moduls

Algorithmen in der Genomforschung (Vorlesung und Übungen)
Bioinformatische Anwendungen in der Genomforschung (Praktikum)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Jens Stoye, AG Genominformatik

Lehrinhalte

In diesem Modul werden verschiedene bioinformatische Techniken in der Genomforschung behandelt. Hierunter fallen Algorithmen zur Genomkartierung und -assemblierung, Methoden zur funktionellen Genomannotation, insbesondere Genvorhersage und -funktionsbestimmung, Verfahren zur Analyse von DNA-Microarrays und Massenspektren, Methoden und Modelle zur Proteinstrukturvorhersage sowie Algorithmen zum Vergleich zweier oder mehrerer Genome.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen aktuelle bioinformatische Methoden der Genomforschung kennenlernen und praktische Erfahrung mit diesen sammeln. Dies umfasst sowohl die zugrundeliegenden mathematischen und algorithmischen Techniken als auch die Kenntnis geeigneter Softwarewerkzeuge, die diese Techniken implementieren. Im Praktikum sollen auch kleinere Eigenentwicklungen erstellt und an realen Daten getestet werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

benotete mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung
selbstständige Bearbeitung von Praktikumsaufgaben

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung ergibt 5 LP
Erfolgreiche Bearbeitung der Praktikumsaufgaben ergibt 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Algorithmen in der Genomforschung:
Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
Vorbereitung auf die mündliche Prüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 30h
= 15h
= 60h

Bioinformatische Anwendungen
in der Genomforschung (Block,
4 Wochen x 4 Tage):
Praktikum (Block)
Vorbereitung des Praktikums
Nachbereitung des Praktikums
gesamt: 150h = 5 LP

16 Tage x 7h
16 Tage x 0,5h
16 Tage x 1,5h

= 110h
= 10h
= 30h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Empfohlen: Grundkenntnisse in Algorithmen und Datenstrukturen, Sequenzanalyse und Genomforschung

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik), 1. + 2. Semester
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik), 1. + 2. Semester
Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biologie/Bioinformatik/Genomforschung), 1. + 2. Semester

Das Praktikum "Bioinformatische Anwendungen in der Genomforschung" ist auch Bestandteil des Moduls "Angewandte Bioinformatik". Aus diesem Grund kann nur eins der beiden Module angerechnet werden.

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Algorithmen in der Genomforschung
Sommersemester: Bioinformatische Anwendungen in der Genomforschung
jährlich

Algorithmen und Datenstrukturen

Modultitel

Algorithmen und Datenstrukturen

Modultitel (Englisch)

Algorithms and Data Structures

Lehrveranstaltungen des Moduls

Algorithmen & Datenstrukturen I (Vorlesung)
Programmieren in Haskell (Vorlesung)
Algorithmen & Datenstrukturen II (Vorlesung und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Robert Giegerich, AG Praktische Informatik

Lehrinhalte

Die Vorlesung Algorithmen und Datenstrukturen I führt in grundlegende Konzepte der Informatik ein. Sie behandelt Themen wie "Was ist Informatik?", Spezifikation und Algorithmus, Korrektheit und Effizienz von Programmen, Syntax und Semantik von Programmiersprachen, Programmiermethodik, etc. Zugleich erfolgt eine Einführung in das funktionale Programmieren in Haskell. Die Vorlesung Algorithmen und Datenstrukturen II behandelt objektorientierte Modellierung, die Sprache Java, und ausgewählte algorithmische Themen wie Textsuche und Hashing. Im Rahmen der Übungen ist im zweiten Teil des Semesters eine Programmieraufgabe selbständig in Java zu lösen.

Kompetenzen

Aufbau eines grundlegenden Verständnisses für Fragen der algorithmischen Modellierung und effizienten Implementierung, zusammen mit konkreter Kenntnis zweier Programmiersprachen, die unterschiedlichen Paradigmen angehören. Fähigkeit zur selbständigen Lösung einfacher Programmieraufgaben in Java.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

benotete mündliche Prüfung (3 LP)
erfolgreiche Implementierung einer Programmieraufgabe (unbenotet) (6 LP)
aktive Teilnahme in Algorithmen und Datenstrukturen I und Programmieren in Haskell (jeweils 2,5 LP)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiche Teilnahme in Algorithmen und Datenstrukturen I sowie Programmieren in Haskell ergibt jeweils 2,5 LP; erfolgreicher Abschluss des Programmierprojekts in Java (Algorithmen und Datenstrukturen II) ergibt 6 LP; Bestehen der mündlichen Prüfung über die drei Vorlesungen ergibt 3 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Algorithmen und Datenstrukturen I: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung	3 SWS x 16 Wochen 3h/Woche x 16 Wochen	= 48h = 48h
Programmieren in Haskell: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung	2 SWS x 16 Wochen 3h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 48h
Algorithmen und Datenstrukturen II: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen	3 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 4h/Woche x 16 Wochen	= 48h = 32h = 32h = 64h
Vorbereitung auf die Modulprüfung gesamt: 432h = 14 LP		= 80h

Leistungspunkte für das Modul: 14 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik
Kognitive Informatik
Bioinformatik und Genomforschung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: A & D I
Wintersemester: Programmieren in Haskell
Sommersemester: A & D II
jährlich

Algorithmische Stochastik in der Bioinformatik

Modultitel

Algorithmische Stochastik in der Bioinformatik

Modultitel (Englisch)

Algorithmic Stochastics in Bioinformatics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Algorithmische Stochastik in der Bioinformatik (WS: 2V+2Ü)
Fallstudien zu Algorithmischer Stochastik in der Bioinformatik (SS: 2S) oder
Biostatistik (SS: 2S)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ellen Baake

Lehrinhalte

Viele komplexe Probleme der Bio- und allgemeiner der naturwissenschaftlichen Informatik (z.B. Alignment, Gene finding, Inferenz fuer Populationssequenzdaten) lassen sich nicht gleichzeitig effizient und optimal mit deterministischen Verfahren lösen; in diesem Fall nimmt man oft stochastische Methoden zur Hilfe. Aufbauend auf stochastischen Grundlagen aus der Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik legt dieses Modul die nötigen Grundlagen (Darstellung von Verteilungen im Computer; Rechnen mit sehr kleinen Wahrscheinlichkeiten; Effiziente Generierung von Zufallszahlen aus vorgegebenen Verteilungen; Testen der Qualität von Zufallszahlengeneratoren). Als ein wichtiges Hilfsmittel werden Markov Chain Monte Carlo Methoden (Metropolis-Hastings; Gibbs sampler) anhand von Anwendungsbeispielen vorgestellt, sowie Methoden des
importance sampling und der Simulation seltener Ereignisse.Es werden alternativ zwei Seminare angeboten:

Algorithmische Stochastik: Hier werden Simulationsanwendungen aus der aktuellen Forschungsliteratur erarbeitet.
Biostatistik: Die Ausgaben stochastischer Simulationen, aber auch allgemein beliebige Datensätze, müssen statistisch untersucht werden um z.B. Parameterannahmen in den Modellen zu verifizieren oder weitergehende Aussagen über die Signifikanz der Ergebnisse machen zu können. Deswegen werden hier die notwendigen Grundlagen der Biostatistik gelegt (Konfidenzintervalle; statistische Test; multivariate Datenanalyse; lineare und nicht lineare Regression).

Kompetenzen

Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt auf der Vermittlung von verschiedenen Methoden und Techniken als Werkzeuge für ein breites Spektrum von Problemen aus der Bioinformatik. Die Studierenden lernen, in Wahrscheinlichkeiten zu denken und mit Wahrscheinlichkeitsverteilungen und ihren numerischen Eigenschaften umzugehen. Als Vorbereitung auf die Bachelor-Arbeit wird insbesondere in den Übungen verlangt, besprochene Methoden auf neue Probleme zu übertragen. Die Übungen beinhalten deswegen auch Programmier- und Projektaufgaben, in denen die Verfahren aus der Vorlesung implementiert und angewendet werden. Im Seminar lernen die Studierenden die Umsetzung in aktuelle Forschungssituationen, bzw. die statistische Analyse beliebiger Datensätze.

Literatur:
James E. Gentle. Random Number Generation and Monte Carlo Methods. Springer 1998. Christian P. Robert und George Casella. Monte Carlo Statistical Methods. Springer 2002. Donald E. Knuth. The Art of Computer Programming vol. 2. Addison-Wesley 1998.
Neil Madras, Lectures on Monte Carlo Methods, AMS 2002. James Bucklew, Introduction to Rare Event Simulation, Springer 2004.
Lutz Dümbgen. Biometrie. Vieweg+Teubner 2010.
Ludwig Fahrmeier. Regression. Springer 2009.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete oder unbenotete Einzelleistung (Vorlesung), eine unbenotete Einzelleistung (Seminar)

Prüfungsformen

WS: Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden
(Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern von Aufgaben) und Abschlussklausur (90-120 min) oder abschließende mündliche Prüfung (20-30 min). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben.
Abschlussklausur oder abschließende mündliche Prüfung beziehen sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen.
SS: Vortrag und schriftliche Ausarbeitung (Fallstudien-Seminar) oder lösen von Übungsaufgaben und schriftliche Ausarbeitung (Biostatistik-Seminar)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

WS: regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen; Erbringen des o.g. Portfolios
SS: regelmäßige und aktive Teilnahme am Seminar; Seminarvortrag mit Ausarbeitung (Fallstudien- Seminar); schriftliche Ausarbeitung (Biostatistik-Seminar)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Algorithmische Stochastik in der Bioinformatik gesamt: 210h = 7 LP	= 210h
Fallstudien zu Algorithmischer Stochastik in der Bioinformatik oder Biostatistik gesamt: 90h = 3 LP	= 90h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Mathematik für Informatiker I und II,
Mathematische Methoden der Biowissenschaften I und II, Sequenzanalyse
Nützlich: Grundkenntnisse in numerischer Mathematik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Bioinformatik und Genomforschung (Vertiefung Mathematik/Physik/Chemie)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Wintersemester, jährlich

Analyse Metabolischer Netzwerke

Modultitel

Analyse Metabolischer Netzwerke

Modultitel (Englisch)

Analysis of metabolic networks

Lehrveranstaltungen des Moduls

Modellierung und Simulation metabolischer Netzwerke (WS: 2V + 2 Ü)
Simulation metabolischer Prozesse (SS: 4Pj) oder
Analyse metabolischer Netzwerke (WS 2S)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ralf Hofestädt

Lehrinhalte

Fundamentale biochemische Mechanismen der Molekularen Biologie konnten in den vergangenen Jahren identifiziert und weitgehend analysiert werden. Die hier gewonnenen Erkenntnisse bezüglich der genetischen Information und gengesteuerten metabolischen Prozesse werden auf der Grundlage von molekularen Datenbanken systematisch erfasst. Somit steht heute eine Vielzahl von Informationssystemen im Internet zur Verfügung, um die Analyse komplexer zellulären Prozesse zu unterstützen. Die Analyse der metabolischen Prozesse auf der Basis der molekularen Erkenntnisse stellt heute einen wesentlichen Arbeitsbereich der Bioinformatik dar. Im Bereich der Molekularen Biologie steht dabei die Analyse der Genregulation, der gengesteuerten biochemischen Reaktionen sowie deren Phänotypen im Brennpunkt der aktuellen Aktivitäten. Dabei ist durch Datenbankintegration und gezielte algorithmische Netzwerkanalyse sowie Modellierung und Simulation das Verständnis der metabolischen Netzwerke systematisch zu erarbeiten.

Literatur
- Eberhard Voit: Computational Analysis of Biochemical Systems, Cambridge University Press 2000
- Julio Collado-Vides und R. Hofestädt (Herausgeber): Gene Regulation and Metabolism, Post-Genomic Computational Approaches, Cambridge, MA: MIT Press, 2002

Kompetenzen

Die Studierenden sollen in der Lage sein die relevanten elektronischen Informationsquellen (z.B. KEGG, BRENDA, TRANSFAC) zu nutzen, Methoden der Integration molekularer Datenquellen anzuwenden und verfügbare Tools (z.B. SRS, Biodataserver) zu bedienen. Mittels verfügbarer Simulatoren (z.B. GEPASI,
E-CELL, Petrinetz-Simulator) sollen exemplarische metabolische Netzwerke analysiert und simuliert werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung oder Klausur (benotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung oder Klausur über die Vorlesung und Übung ergibt 3 LP, aktive Teilnahme an den Übungen ergibt 4 LP und erfolgreiche Teilnahme am Projekt oder Seminar ergibt 3 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung Modellierung und Simulation
metabolischer Netzwerke
Nachbereitung der Vorlesung:
Übungen
Vorbereitung der Übungen:
Vorbereitung auf die Modulprüfung:
gesamt: 210h = 7 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
2,5h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 30h
= 45h
= 90h

Projekt:
Besprechungen:
Nachbereitung der Besprechungen:
Entwurf Algorithmen:
Implementierung:
gesamt: 90h = 3 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 15h
= 30h

oder

Seminar
Vorbereitung des Vortrags
Erstellung der Folien
Ausarbeitung des Vortrags
gesamt: 90h = 3 LP

2 SWS x 16 Wochen

= 30h
= 20h
= 10h
= 30h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Algorithmen und Datenstrukturen I und II
Grundkenntnisse Genetik und Biochemie
Grundkenntnisse Mathematik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik)
Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biologie/Bioinformatik/Genomforschung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Vorlesung und Übung
Sommersemester: Projekt
jährlich

Analyse und Modellierung von Blickbewegungen

Modultitel

Analyse und Modellierung von Blickbewegungen

Modultitel (Englisch)

Analysis and Modelling of Eye Movements

Lehrveranstaltungen des Moduls

(I) Analyse und Modellierung von Blickbewegungen (WS: Seminar/Praktikum, 4 SWS)
(II) Sensomotorische Daten und kognitive Prozesse: Eye Tracking in der Praxis (SS: Projekt, 4 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Hendrik Koesling

Lehrinhalte

(I) In der Veranstaltung erfolgt zunächst eine Auffrischung der Kenntnisse in den Bereichen visuelle Aufmerksamkeit, Blickbewegungssteuerung und Methodik des Eye Tracking. Anschliessend werden die Grundlagen von Experiment-Design und -planung, statistischer Datenanalyse und Visualisierungstechniken erarbeitet. Es werden im Folgenden verschiedene Ansätze zur Modellierung von Augenbewegungsparametern, Blicktrajektorien und anderen psychophysicher Daten vorgestellt. So können schliesslich eigene Untersuchungen konzipiert und durchgeführt werden. Diese praktische Projektarbeit in Kleingruppen bildet den Schwerpunkt der zweiten Semesterhälfte.
(II) Aufbauend auf o.g. Inhalte konzipieren die Teilnehmer im Rahmen der Veranstaltung eine oder mehrere eigene umfangreiche Blickbewegungsstudien und führen diese durch. Die praktische Arbeit umfaßt alle relevanten Bereiche von Experimentdesign und Hypothesengenerierung über Experimentdurchführung und statistischer Analyse bis zu Visualisierung, Modellierung und Dokumentation.

Kompetenzen

(I) Die Studierenden vertiefen ihre theoretischen und praktischen Kenntnisse der Analyse und Modellierung von visueller Aufmerksamkeit vor dem methodischen Hintergrund der Eye Tracking. Sie erlernen dabei die handwerklichen Fertigkeiten des Arbeitens mit verschiedenen Apparaturen zur Erfassung von Blickbewegungen, der Datenanalyse und -visualisierung und der rechnergestützten Simulation empirischer Daten.
(II) Die Studierenden wenden ihre zuvor erworbenen und in einer kleinen Studie erprobten Kompetenzen im Rahmen einer größeren Untersuchung an. Dabei vertiefen sie ihre Kenntnisse in den o.g. Bereichen und werden vertraut mit vielen relevanten Aspekten wissenschaftlicher Arbeit in Forschungsprojekten, wie sie z. B. auch im Rahmen der Masterarbeit erwartet wird.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei benotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

Hausarbeit und Seminarvortrag (benotet)
Projektbericht und Projektpräsentation (benotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

(I) Die aktive Mitarbeit in den Gruppenprojekten und die erfolgreiche schriftliche Anfertigung einer Hausarbeit mit anschließendem Vortrag ergeben 5 LP.
(II) Die aktive Mitarbeit in den Gruppenprojekten und die erfolgreiche schriftliche Anfertigung eines Projektberichts mit anschließender Projektpräsentation ergeben 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Seminar/Praktikum
Nachbereitung Seminar/Praktikum
Vorbereitung Vortrag
Erstellung Hausarbeit
gesamt: 150h = 5 LP

4 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Woche

= 64h
= 16h
= 30h
= 40h

Projekt
Vor-/Nachbereitung Projekt
Vorbereitung Projektpräsentation
Erstellung Projektbericht
gesamt: 150h = 5 LP

4 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Woche

= 64h
= 16h
= 30h
= 40h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Kenntnisse im Modul Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen werden empfohlen, Teil (II) kann nur nach erfolgreicher Teilnahme an (I) besucht werden.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

(I) Wintersemester, jährlich
(II) Sommersemester, jährlich

Angewandte Algorithmik

Modultitel

Angewandte Algorithmik

Modultitel (Englisch)

Applied Algorithmics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Hauptseminar zu Algorithmen (Seminar)
Algorithmische Implementierung (Übung)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Jens Stoye, AG Genominformatik

Lehrinhalte

In diesem Modul werden vertiefende Kenntnisse zu Algorithmen aus verschiedenen Anwendungsbereichen vermittelt. Je nach konkreter Veranstaltung sind dies Beispiele aus einem an der Technischen Fakultät angesiedelten Forschungsgebiet wie der Bioinformatik oder der Kognitiven Informatik, aber auch andere Anwendungsgebiete sind denkbar. Dabei sollen verschiedene algorithmische Vorgehensweisen betrachtet werden, beispielsweise Optimierungsverfahren, kombinatorische, stochastische, geometrische Algorithmen, graphentheoretische Ansätze, etc. Neben der Betrachtung der Algorithmen soll auch deren Analyse thematisiert werden.

Kompetenzen

Den Studierenden werden verschiedene algorithmische Fragestellungen und Lösungsansätze vermittelt. Im Hauptseminar sollen der Umgang mit Originalliteratur, Präsentationstechniken und die Anfertigung einer schriftlichen Ausarbeitung geübt werden, in den Übungen sollen Implementierungen der untersuchten Algorithmen angefertigt werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

benotete Ausarbeitung im Hauptseminar
unbenoteter Vortrag im Hauptseminar
unbenotete Implementierungsaufgabe in der Übung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Vortrag im Hauptseminar ergibt 2 LP, Ausarbeitung im Hauptseminar ergibt 2 LP, erfolgreiches Bearbeiten der Implementierungsaufgabe ergibt 1 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Hauptseminar zu Algorithmen:
Seminar
Vorbereitung des Vortrags
Erstellen der Ausarbeitung
gesamt: 120h = 4 LP

2 SWS x 16 Wochen

= 30h
= 45h
= 45h

Algorithmische Implementierung:
Implementierung
gesamt: 30h = 1 LP

= 30h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Algorithmen und Datenstrukturen

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik), 6. Semester
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung), 6. Semester
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik), 6. Semester

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung), 2. Semester

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Hauptseminar zu Algorithmen, Algorithmische Implementierung
jährlich

Angewandte Bioinformatik

Modultitel

Angewandte Bioinformatik

Modultitel (Englisch)

Applied Bioinformatics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Angewandte Bioinformatik (Vorlesung und Übungen)
Bioinformatische Anwendungen in der Genomforschung (Praktikum)

Modulverantwortliche(r)

Lehrinhalte

In diesem Modul werden praktische Anwendungen und Problemstellungen beim Einsatz bioinformatischer Techniken in der Genomforschung behandelt. Das Modul basiert auf den praktischen Erfahrungen der in Bielefeld durchgeführten Genom- und Postgenomprojekte. Die folgenden Bereiche sollen abgedeckt werden: Datenformate der Bioinformatik, Sequenzerstellung/Genomassemblierung, Genvorhersage (besonders Prokaryoten mit einem Seitenblick auf Eukaryoten), Genomannotation (hier besonders verfügbare Werkzeuge und Datenbanken), Speicherung und Analyse von Expressionsdaten, DNA-Microarrays und Massenspektren, komparative Genomanalyse.

Kompetenzen

In Ergänzung zu den theoretischen Kenntnissen sollen die Studierenden die praktische Anwendung der bioinformatischen Methoden der Genomforschung kennenlernen. Neben der Kenntnis der Softwarewerkzeuge und Datensammlungen und ihres jeweiligen Einsatzbereiches und der Fähigkeit entsprechende automatisierte Pipelines zu erstellen, soll auch die Qualitätsabschätzung der gewonnenen Ergebnisse behandelt werden. Im Praktikum werden Pipelines für beispielhafte Probleme aus realen Genomprojekten durch die Studierenden erstellt und gemeinsam bewertet.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

benotete mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung
selbständige Bearbeitung von Praktikumsaufgaben

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung ergibt 5 LP
Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ergibt 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Angewandte Bioinformatik: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen Vorbereitung auf die mündliche Prüfung gesamt: 150h = 5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 15h = 60h
Bioinformatische Anwendungen in der Genomforschung (Block, 4 Wochen x 4 Tage): Praktikum Vorbereitung des Praktikums Nachbereitung des Praktikums gesamt: 150h = 5 LP	16Tage x 7h 16Tage x 0,5h 16Tage x 1,5h	= 110h = 10h = 30h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Technische Fakultät:
Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung), 2. Semester
Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik), 2. Semester
Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biologie/Bioinformatik/Genomforschung), 2. Semestesr

Fakultät für Biologie:
Pflichtmodul im Masterstudiengang

Genombasierte Systembiologie, 2. Semester

Das Praktikum Bioinformatische Anwendungen in der Genomforschung ist auch Bestandteil des Moduls Algorithmen in der Genomforschung. Aus diesem Grund kann nur eins der beiden Module angerechnet werden.

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Angewandte Bioinformatik
Sommersemester: Bioinformatische Anwendungen in der Genomforschung
jährlich

Angewandte Molekulargenetik Theorie

Modultitel

Angewandte Molekulargenetik Theorie (ab WS 2009/10)

Modultitel (Englisch)

Applied Molecular Genetics (Theory)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Angewandte Molekulargenetik (Vorlesung)

Modulverantwortliche(r)

apl. Prof. Dr. techn. Karl Friehs

Lehrinhalte

Die Entwicklung der Gentechnik hat für die Fermentationstechnik viele neue Möglichkeiten der Stammentwicklung eröffnet. Dazu gehören die Produktion von ursprünglich schwer zugänglich Stoffen, die Produktion von neuen Substanzen, sowie Optimierungsmöglichkeiten für Produktion und Aufarbeitung in der Fermentationstechnik. Die Vorlesung beginnt mit einer Einführung in die Gentechnik und diskutiert mögliche Produkte rekombinanter Mikroorganismen. Die Produktion von rekombinanten Proteinen und die damit verbundenen gentechnischen Aspekte und fermentationstechnischen Folgen, bilden den Kern der Vorlesung. Der Schwerpunkt liegt in der gentechnischen Stammverbesserung von E. coli und deren Auswirkungen auf die Kultivierung und Aufarbeitung. Weitere bakterielle und eukaryotische Expressionssysteme werden vorgestellt und miteinander verglichen. Das Kapitel Metabolic Engineering umfasst eine Auswahl an analytischen Techniken und bereits erfolgreich durchgeführten Veränderungen des Stoffwechsels zur Produktion verschiedener Metabolite, darunter auch Plasmid DNA. Zum Schluss werden rechtliche Aspekte sowie ein Einblick in den aktuellen rekombinanten Marktes dargestellt.

Kompetenzen

Wissen zur Konstruktion und Anwendung gentechnisch veränderter Mikroorganismen in der Fermentationstechnik. Training der wissenschaftlichen Diskussion: Die Studierenden werden über vom Veranstalter gestellte Fragen, aktiv in die Vorlesung mit einbezogen und werden zum Fragen ermutigt.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Eine Klausur von max. 90 min oder eine mündliche Prüfung von 15 25 min. Die Form wird jeweils zu Beginn der Veranstaltung festgelegt

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Teilnahme an Vorlesung, mündlicher oder schriftlicher Prüfung ergibt 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Vorbereitung auf die Prüfung
gesamt: ca. 152h = 5 LP

4 SWS x 16 Wochen
2,75h/Woche x 16 Wochen
2,75h/Woche x 16 Wochen

= 64h
= 44h
= 44h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Theoretische Vorkenntnisse in Biochemie, Molekulargenetik, Mikrobiologie und Bioverfahrenstechnik sind für das Verständnis hilfreich.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biotechnologie I bis IV und Biotechnologie V oder VI)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul wird in jährlichem Zyklus jeweils im Sommersemester durchgeführt.

Angewandte Molekulargenetik Praktikum

Modultitel

Angewandte Molekulargenetik Praktikum

Modultitel (Englisch)

Applied Molecular Genetics - Practical Course

Lehrveranstaltungen des Moduls

Angewandte Molekulargenetik (Praktikum mit Seminar)

Modulverantwortliche(r)

apl. Prof. Dr. techn. Karl Friehs

Lehrinhalte

Die Studierenden lernen im Praktikum gentechnische Methoden an Mikroorganismen anzuwenden und gezielte Stammentwicklungen zu planen und durchzuführen. Die geplanten und durchgeführten Arbeiten, vor allem die gentechnischen Strategien, werden ausführlich protokolliert, schriftlich dargestellt und diskutiert.
Im Seminar wird den Studierenden u.a. die Gelegenheit geboten, mittels eines Vortrages und der anschließenden Diskussion, die wissenschaftlichen Hintergründe über ein Thema zum Praktikum zu reflektieren und Forschungsergebnisse einzuschätzen.

Kompetenzen

Wissen zur Konstruktion und Anwendung gentechnisch veränderter Mikroorganismen in der Fermentationstechnik. Erstellung von Konzepten für gentechnische Strategien auch unter Nutzung von Software. Schulung der schriftlichen und mündlichen Präsentation von wissenschaftlichen Ergebnissen und deren Diskussion.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Für dieses Praktikum können bei Bedarf Antestate gefordert werden.
Über das Praktikum ist ein Versuchsprotokoll zu erstellen. Falls nötig muss das Protokoll verbessert werden. Entspricht das Protokoll nach zweimaliger Verbesserung noch immer nicht den vorher erläuterten Anforderungen, gilt das Praktikum als nicht bestanden.
Desweiteren ist ein Seminarvortrag mit anschließender Diskussion zu halten.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Teilnahme am Praktikum, eventuell Antestate, akzeptiertes Versuchprotokoll, Seminarvortrag: 5 LP
Dieses Modul ist im Sinne der Spezialisierung Biotechnologie I- IV nur gültig, wenn der zugehörige Theoriemodul "Angewandte Molekulargenetik Theorie" erfolgreich absolviert wird.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit Praktikum
Präsenzzeit Seminar
Protokollanfertigung
Seminarvortrag mit Vorbereitung
Selbststudium
gesamt: ca. 155h = 5 LP

4 SWS x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen

= 64h
= 16h
= 25h
= 20h
= 30h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Es wird die begleitende Teilnahme oder vorherige Absolvierung des Moduls "Angewandte Molekulargenetik Theorie" empfohlen. Dies ist aber nicht Voraussetzung. Praktische Vorkenntnisse von allgemeinen Arbeitsmethoden in Biochemie, Mikrobiologie und Gentechnik sind wünschenswert. Fehlende Vorkenntnisse belasten die Betreuer und andere Teilnehmer des Praktikums und schmälern den erreichbaren Kompetenzzuwachs.
Die Teilnehmerzahl ist pro Semester auf acht begrenzt. Es gilt das jeweils gültige Auswahlverfahren.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengang

Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biotechnologie I bis IV)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul wird jeweils im Sommer- als auch im Wintersemester durchgeführt. Pro Studienjahr stehen daher zusammen 16 Praktikumsplätze zur Verfügung.

Angewandte Robotik

Modultitel

Angewandte Robotik

Modultitel (Englisch)

Applied Robotics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Angewandte Robotik (Fortgeschrittenen-Übungen, 4Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ralf Möller, AG Technische Informatik

Lehrinhalte

Im Modul Angewandte Robotik werden die im Modul Robotik vorgestellten Verfahren im Rahmen von Fortgeschrittenen-Übungen anhand von Robotik-Versuchen vertieft. Es muss eines von mehreren möglichen Projekten in Gruppen bearbeitet werden. Als Projekte stehen bspw. zur Auswahl: Steuerung eines Roboterarms, Navigation eines mobilen Roboters mit einem Laserscanner, visuelle Navigation eines mobilen Roboters, visuelle Hinderniserkennung bei einem mobilen Roboter. Die Programmierung erfolgt unter Tcl/Tk oder C++.

Kompetenzen

Durch das Modul Angewandte Robotik wird das im Modul Robotik erworbene Wissen vertieft und praktische Erfahrungen bei der Steuerung von Roboterarmen und mobilen Robotern werden erworben. Die Kenntnisse sind einerseits im industriellen Einsatz (Industrieroboter, fahrerlose Transportsysteme, Assistenzsysteme) anwendbar; andererseits ermöglicht das vermittelte Wissen den Einstieg in die Robotik als aktuelles Forschungsgebiet. Die Studenten erwerben Fähigkeiten bei der Darstellung ihrer Ergebnisse in Form eines Vortrages und einer Ausarbeitung.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete Einzelleistungen (oder zwei benotete Einzelleistungen: ab SS 2010)

Prüfungsformen

regelmäßige und aktive Teilnahme sowie erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben
Abschlussvortrag (inkl. Demonstration) und schriftliche Ausarbeitung zum Übungsprojekt

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen sowie erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben nach Maßgabe der Anforderungen, die zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben werden, ergibt 4 LP, Abschlussvortrag (inkl. Demonstration) und schriftliche Ausarbeitung zum Übungsprojekt ergibt 1 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Übungen
Vor- und Nachbereitung
Vorbereitung Abschlussvortrag
schriftliche Ausarbeitung
gesamt: 160h = 5 LP

4 SWS x 16 Wochen
4h/Woche x 16 Wochen

= 64h
= 64h
= 8h
= 24h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Teilnahme am Modul Robotik (ggf. parallel zu diesem Modul)

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)
Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester, jährlich
begrenzte Teilnehmerzahl: 32

Anwendungen Kognitiver Systeme

Modultitel

Anwendungen Kognitiver Systeme

Modultitel (Englisch)

Applications of Cognitive Systems

Lehrveranstaltungen des Moduls

Maschinelles Lernen im Web (V+Ü) oder
Softcomputing für die Bioinformatik (V+Ü) oder
Modern Data Analysis (V+Pj)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Barbara Hammer, AG Theoretische Informatik

Lehrinhalte

In diesem Modul soll exemplarisch an einem Anwendungsgebiet wie etwa dem Web oder der Bioinformatik die praktische Bedeutung von Verfahren der Cognitive Sciences in Anwendungen demonstriert werden. Dazu sollen die jeweils relevanten Problemstellungen erörtert und die verwandten Verfahren mit den jeweiligen Problemspezifika erläutert werden. Spezielle Themen sind dabei etwa der Umgang mit komplexen Datenstrukturen, die Adaptation von Verfahren für sehr große Datenmengen, oder die Integration verschiedener Techniken zu einer adäquaten Verfahrenskette.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen aktuelle Methoden der Cognitive Science kennenlernen und praktische Erfahrung sammeln, wie diese für komplexere Anwendungsgebiete eingesetzt werden. Dieses umfasst die mathematische Formalisierung der zugrundeliegenden Sachverhalte, die Kenntnis spezieller Algorithmen, als auch deren konkrete Umsetzung und Einbindung in Verfahrensketten. Die Veranstaltung wird von einem praktischen Teil begleitet, in dem die Studierenden die Verfahren konkret ausprobieren sollen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete (Portfolio mit mündlicher Prüfung) oder eine unbenotete (Portfolio mit Kolloquium) Einzelleistung

Prüfungsformen

Portfolio aus Übungsaufgaben bzw. Projektaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern von Aufgaben) und abschließender mündlicher Prüfung/Kolloquium (15 min). Die abschließende mündliche Prüfung/Kolloquium bezieht sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen bzw. Projekt.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen, Erbringen des o.g. Portfolios ergeben 5 LP. (2 LP für Übungen, 3 LP für mündl. Prüfung/Kolloquium)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen bzw. Projekt
Vorbereitung der Übungen/Projekt
Vorbereitung auf die mdl. Prüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h x 16 Wochen
2h bzw. 2 SWS x 16 Wochen
1h x 16 Wochen

= 30h
= 30h
= 30h
= 15h
= 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Empfohlen: Grundkenntnisse in Algorithmen und Datenstrukturen oder Grundlagen der Programmierung, Mathematik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

ein Semester, angeboten im SS
das Modul wird mindestens zweijährlich angeboten

Architektur intelligenter Systeme

Modultitel

Architektur intelligenter Systeme

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Einführung in kognitive Architekturen (Seminar+Übung, 3 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Sebastian Wrede, CoR-Lab

Lehrinhalte

Im Seminar wird die Frage behandelt: Wie kann Intelligenz entstehen und wie sieht in ihr das Verhältnis von "reiner" Reaktion und abstraktem Nachdenken aus? Dazu wird zunächst ein Überblick über die bisher vorgeschlagenen Erklärungsansätze und Theorien gegeben, um dann konkrete Architekturen am Beispiel der Koordination von Robotern und anderen intelligenten Agenten zu diskutieren. Die Ansätzen stammen aus der Schnittfläche von Informatik, Biologie, Linguistik, Psychologie und Philosophie. Konkrete Teilthemen sind Symbolsysteme, Konnektionismus, Dynamische Systeme, Artificial Life, Embodiment, reaktive Systeme, verhaltensorientierte Koordination und hybride Systeme.

Als Grundlage für die Veranstaltungen dienen vornehmlich einzelne Kapitel aus zwei Büchern: a) Mindware, an introduction to the philosophy of cognitive science, Andy Clark, 2001 und b) Behavior-Based Robotics, Ron Arkin, 1998. Ergänzend werden aktuelle wissenschaftliche Artikel herangezogen.

Kompetenzen

In diesem Seminar lernen die Studierenden das Spektrum der Ansätze in diesem Bereich kennen um sowohl einen historischen Überblick zu erhalten als auch zum Stand der aktuellen der aktuellen Forschung in diesem Gebiet aufzuschließen. Im Seminar wird die kritische Auseinandersetzung mit theoretischen Ansätzen vermittelt, in der Übung werden komplementär Kompetenzen im wissenschaftlichen Schreiben anhand verschiedener Formen wie Zusammenfassungen, Mind Maps und Aufsätzen vermittelt.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine Einzelleistung, benotet oder unbenotet

Prüfungsformen

schriftliche Ausarbeitung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiche Teilnahme am Seminar, Bearbeitung der Übungen, Ausarbeitung.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Für das gesamte Modul gibt es 5 Leistungspunkte. Es kann auch lediglich das Seminar mit dann 3 LP belegt werden. Der Arbeitsaufwand setzt sich zusammen aus:

Seminar
Vor-/Nachbereitung Seminar
Ausarbeitung
gesamt: 104h = 3 LP

2 SWS x 16 Woche
2h/Woche x 16

= 32h
= 32h
= 40h

Übung
Vor-/Nachbereitung Übung
gesamt: 48h = 2 LP

1 SWS x 16
2h/Woche x 16

= 16h
= 32h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Kenntnisse der englischen Sprache zum Verständnis der Literatur.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge:

Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Dauer: 1 Semester,
Turnus: jährlich bis zwei-jährlich

Aufarbeitung biotechnologischer Produkte

Modultitel

Aufarbeitung biotechnologischer Produkte

Modultitel (Englisch)

Downstream processing and purification of products from biotechnology

Lehrveranstaltungen des Moduls

Aufarbeitung biotechnologischer Produkte (Vorlesung)
Aufarbeitung biotechnologischer Produkte (Seminar)
Aufarbeitung biotechnologischer Produkte (Praktikum)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Carsten Voß

Lehrinhalte

In diesem Modul soll die Aufarbeitung biotechnologischer Produkte erlernt werden. In der Vorlesung werden Zellaufschlussverfahren, Fest-Flüssig-Trenntechniken, Membranverfahren, Extraktionen und chromatographische Prozesse behandelt. Am Beispiel verschiedenster Produkte wird die Anwendung der o.a. Methoden in Aufarbeitungsprozessen vorgestellt. Ein besonderes Augenmerk wird auch auf die Maßstabsvergrößerung (Scale-up) einzelner Prozessschritte, die Anforderungen an die Qualität der Produkte (technische Produkte, pharmazeutische Produkte), die Modellierung chromatographischer Prozesse sowie auf Affinitätsverfahren geworfen. Das Seminar soll zum einen der Vor- und Nachbereitung des Praktikums dienen, zum anderen sollen die Studierenden aktuelle Entwicklungen im Bereich der Aufarbeitung anhand aktueller Fachliteratur selbstständig erarbeiten und im Rahmen eines Seminarvortrags präsentieren. Im Praktikum erlernen die Studierenden, die Isolierung biotechnischer Produkte aus mikrobiellen Organismen anhand aktueller Beispiele durchzuführen.

Kompetenzen

Kenntnisse zur Entwicklung von Aufarbeitungsverfahren für biotechnologische Produkte. Praktische Durchführung mehrstufiger Aufarbeitungsprozesse. Erarbeitung und Präsentation wissenschaftlicher Fachliteratur und die Präsentation von Daten und deren Diskussion.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung für den theoretischen Teil und eine unbenotete Einzelleistung für das Praktikum.

Prüfungsformen

Für den theoretischen Teil eine mündliche Prüfung von 15 bis 25 min und ein Seminarvortrag
Antestate und Versuchsprotokolle für das Praktikum.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Teilnahme an Vorlesung, Seminar, Seminarvortrag, mündliche Prüfung: 5 LP
Teilnahme am Praktikum, Antestate, Versuchsprotokolle: 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeiten: 2V, 2 S, 4 Pr
Selbststudium: 100h
Protokollanfertigung: 25 h
Seminarvortrag mit Vorbereitung: 20h
Vorlesung und Seminar: 5 LP
Praktikum: 5 LP

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Theoretische Vorkenntnisse in den Bereichen Grundoperationen und Bioverfahrenstechnik.
Praktische Vorkenntnisse in den Bereichen Grundoperationen und Bioverfahrenstechnik.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biotechnologie I bis IV, der theoretische Teil (3V + 1S) allein auch als Spezialisierung Biotechnologie V oder VI)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Zeit: zwei Semester, Turnus: jährlich, Beginn: Wintersemester
Empfohlen: 2. Semester Master-Studiengang

Betriebssysteme

Modultitel

Betriebssysteme

Modultitel (Englisch)

Operating Systems

Lehrveranstaltungen des Moduls

Betriebssysteme (Vorlesung und Übungen)
C-Programmierung (Vorlesung)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ralf Möller, AG Technische Informatik

Lehrinhalte

Die Vorlesung Betriebssysteme vermittelt grundlegende Betriebssystem-Konzepte: Aufgaben und Architektur von Betriebssystemen, Prozess- und Thread-Verwaltung, Synchronisationsmechanismen, Speicherverwaltung, Ein-Ausgabe- und Datei-Verwaltung. Die Konzepte werden am Beispiel des Betriebssystems Unix und des Linux-Kernels veranschaulicht. In den Übungen werden eine Reihe kleinerer Projekte zur betriebssystemnahen Programmierung in C bearbeitet (z.B. einfache Shell, threadbasierter Server, Scheduler). Eine begleitende Vorlesung zur Programmiersprache C (vier Veranstaltungen am Anfang des Semesters) erleichtert den Einstieg in die Programmierübungen.

Kompetenzen

Die Veranstaltung Betriebssysteme vermittelt grundlegende Betriebssystem-Konzepte am Beispiel des Betriebssystems Unix/Linux. In den Übungen werden die Konzepte anhand kleiner Projekte zur betriebssystemnahen Programmierung in der Programmiersprache C vertieft. Die Studenten sollen in die Lage versetzt werden, Betriebssystem-Konzepte zu verstehen und eigenständig betriebssystemnahe Programme zu schreiben, wobei der Schwerpunkt auf der Erzeugung und Steuerung von Prozessen, dem Entwurf threadbasierter Programme und der Anwendung von Synchronisationsmechanismen (z.B. Mutex-Locks, Semaphoren) in Zusammenhang mit Threads liegt.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

regelmäßige und aktive Teilnahme sowie erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben
Klausur über die Inhalte der Vorlesung Betriebssysteme
regelmäßige und aktive Teilnahme an der Vorlesung C-Programmierung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung Betriebssysteme
Nachbereitung der Vorlesung
Vorlesung C-Programmierung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
gesamt: 152h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 4 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
3h/Woche x 16 Wochen

= 32h
= 32h
= 8h
= 32h
= 48h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Wünschenswert sind Kenntnisse in den Modulen "Werkzeuge und Programmierung" und "Rechnerarchitektur"

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge:

Naturwissenschaftliche Informatik
Kognitive Informatik

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Molekulare Biotechnologie (WP Informatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

3. Semester des Bachelorprogramms
jährlich

Bildverarbeitung

Modultitel

Bildverarbeitung

Modultitel (Englisch)

Image Processing

Lehrveranstaltungen des Moduls

Bildverarbeitung (Vorlesung und Übungen)
Anwendungsorientierte Bildverarbeitung (Vorlesung und Übungen) oder
Seminar zu ausgewählten Themen aus dem Bereich Bildverarbeitung

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr.-Ing. Franz Kummert

Lehrinhalte

Die Vorlesung "Bildverarbeitung" befasst sich mit Methoden zur automatischen Erfassung und Verarbeitung von Bildern mit Digitalrechnern. Ziel der Vorlesung ist es, grundlegende Methoden der Bildverarbeitung vorzustellen und deren praktische Einsatzfähigkeiten aufzuzeigen. Innerhalb der Vorverarbeitung werden Bilder so aufbereitet, dass bessere Ergebnisse bei der automatischen Verarbeitung erzielt werden können. Neben Verfahren, die im Ortsraum arbeiten, wie Normierung, Rangordnungs- und Morphologische Operationen, werden Techniken vorgestellt, die auf spektralen Bildrepräsentationen basieren. Ziel der nachfolgenden Bildsegmentierung ist es, ein (vorverarbeitetes) Bild in einfache, bedeutungstragende Teile zu zerlegen. Dabei unterscheidet man allgemeine, anwendungsunabhängige Methoden und Verfahren, die Wissen über den Bildinhalt für die Segmentierung ausnutzen. In dieser Vorlesung werden Methoden vorgestellt, die kein oder nur sehr wenig Wissen über die strukturellen Bildinhalte verwenden. Dies beinhaltet sowohl Verfahren zur Linien-, Regionen- und Texturfindung. Abschließend werden aktuelle Verfahren der Objektdetektion und -erkennung betrachtet.
Im Rahmen der Übungen zur Vorlesung werden die theoretischen Konzepte anhand praktischer Übungsbeispiele erläutert und vertieft. Die Vorlesung "Anwendungsorientierte Bildverarbeitung" stellt zunächst die in einer konkreten Entwicklungsumgebung für automatische Bildverarbeitungssysteme bereitgestellten Implementierungen der aus der Vorlesung "Bildverarbeitung" bekannten Verfahren vor. Im Rahmen der zugehörigen Übungen werden dann fortgeschrittene Techniken der digitalen Bildverarbeitung theoretisch erarbeitet und in Gruppenprojekten implementiert und evaluiert. Dabei realisiert jede Gruppe ein kleines, praxisnahes Anwendungsprojekt.
Alternativ zur Vorlesung "Anwendungsorientierte Bildverarbeitung" werden im Rahmen eines Seminars ausgewählte, spezialisierte Themen der digitalen Bildverarbeitung behandelt. Dabei wird ein Themenkomplex von jedem Teilnehmer aufbereitet und in einem Vortrag präsentiert. Zusätzlich wird eine Ausarbeitung zum jeweiligen Thema erstellt.

Kompetenzen

Die Studierenden erhalten einen Überblick über die Probleme und Lösungsmethoden, die zur automatischen Verarbeitung digitaler Bilder zum Einsatz kommen. Durch die Bearbeitung von praktischen Übungsaufgaben in der Vorlesung Bildverarbeitung und der Durchführung eines Gruppenprojekts in den Übungen zur Vorlesung Anwendungsorientierte Bildverarbeitung oder der eigenständigen Bearbeitung eines Seminarthemas wird das erworbene Wissen vertieft.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete oder unbenotete mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung Bildverarbeitung
erfolgreiche Bearbeitung eines Gruppenprojekts (kurzer Vortrag, Demonstration und kurze Ausarbeitung) im Rahmen der Übungen zur Vorlesung Anwendungsorientierte Bildverarbeitung oder
erfolgreiche Teilnahme am Seminar (Vortrag und Ausarbeitung)

Prüfungsformen

mündliche Prüfung
Vortrag und Ausarbeitung (inkl. Programmdemonstration) zum Gruppenprojekt oder Seminarvortrag und Seminarausarbeitung (Hausarbeit)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung (ergibt 5,5 LP)
erfolgreiche Bearbeitung des Gruppenprojekts (ergibt 4,5 LP) oder
erfolgreiche Teilnahme am Seminar (ergibt 4,5 LP)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Bildverarbeitung:
Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
Vorbereitung der Prüfung
gesamt: 165h = 5,5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
1,5h/Woche x 16 Wochen

= 32h
= 32h
= 32h
= 24h
= 45h

Anwendungsorientierte Bildverarbeitung:
Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
Vorbereitung Vortrags
Erstellen der Ausarbeitung
gesamt: 135h = 4,5 LP

1 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
3 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= 16h
= 16h
= 48h
= 32h
= 7h
= 16h

Seminar Bildverarbeitung
Seminar
Nachbereitung des Seminars
Vorbereitung des Vortrags
Erstellen der Ausarbeitung
gesamt: 134h = 4,5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= 32h
= 32h
= 30h
= 40h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Abschluss des Moduls "Mustererkennung" bzw. "Musterklassifikation" hilfreich

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)
Interdisziplinäre Medienwissenschaft

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Bildverarbeitung
Sommersemester: Anwendungsorientierte Bildverarbeitung oder Seminar Bildverarbeitung
jährlich

Bioinformatik für die Molekularbiologie

Modultitel

Bioinformatik für die Molekularbiologie

Modultitel (Englisch)

Bioinformatics for Molecular Biologists

Lehrveranstaltungen des Moduls

Basiswissen Informatik für die Molekularbiologie (V+Ü)
Grundlagen der Bioinformatik (V+Pr)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Tim W. Nattkemper, AG Biodata Mining

Lehrinhalte

In der der Vorlesung Basiswissen Informatik für die Molekularbiologie werden grundlegende Konzepte der Informatik vermittelt: Repräsentation von elementarer Daten wie ganze Zahlen, Gleitkommazahlen und Strings, einfache Verarbeitung und Speicherung von Daten, ein einfaches Grundkonzept eines Rechners, sowie eine kurze Einführung in die Funktion von Betriebssystemen. In der zweiten Vorlesung Grundlagen der Bioinformatik werden wichtige Werkzeuge/tools der Bioinformatik vorgestellt und algorithmische Aspekte/Hintergründe vermittelt, wie z.B. BLAST, CLUSTALW o.ä. Des Weiteren soll es eine kurze Einführung in Datenbanksysteme und Bildanalyse geben.

Kompetenzen

Die Studierenden erwerben Hintergrundwissen, welches Ihnen ermöglicht, Problemlösungen mit Informatik Methoden selbstständig zu entwickeln.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine Einzelleistung (benotet oder unbenotet steht noch nicht fest)

Prüfungsformen

wird noch festgelegt

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiche Teilnahme an beiden Vorlesungen sowie die erfolgreich erbrachte Einzelleistung ergeben insgesamt 10 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Teil 1: Basiswissen Informatik
Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen

Teil 2: Grundlagen Bioinformatik
Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Blockpraktikum

gesamt: ca. 300h = 10 LP

2 SWS x 16 Wochen
3h/Woche x 16 Wochen
4h/Woche x 16 Wochen

2 SWS x 16 Wochen
3h/Woche
2 Wochen

= 32h
= 48h
= 64h

= 32h
= 48h
= 74h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul im Bachelorstudiengang

Molecular Biology/Molekularbiologie

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Grundlagen der Bioinformatik (jährlich)
Sommersemester: Basiswissen Informatik für Molekularbiologie (jährlich)

Biomechatronik

Modultitel

Biomechatronik

Modultitel (Englisch)

Biomechatronics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Biomechatronik
(Vorlesung und Übungen, 2V+1Ü, Kurzpraktikum am Semesterende)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Axel Schneider, Mechatronik Biomimetischer Aktuatoren (MBA)

Lehrinhalte

Biomechatronik Eine Definition
Die Mechatronik ist eine integrative (Ingenieurs-) Disziplin und beschäftigt sich mit der räumlichen und funktionalen Zusammenführung von Komponenten aus den Bereichen Mechanik, Elektrotechnik/Elektronik, Regelungstechnik und Informatik. Je nach Perspektive können dabei die genannten Teilgebiete unterschiedlich gewichtet werden. Die Biomechatronik erweitert den Raum der angewandten Werkzeuge (Design, Regelung etc.) um zusätzliche, in der Natur vorgefundene Ansätze. Sie schlägt damit Forschungs-, Inspirations- und Anwendungsbrücken zur Biologie, Biomechanik, Medizin und zu Themen wie beispielsweise der Mensch-Maschine Interaktion. Der Bielefelder Fokus der Biomechatronik liegt momentan auf der Biorobotik.

Lehrinhalte
Sowohl in der Industrie als auch in der Wissenschaft und Forschung werden im Bereich der Robotik aktuell hauptsächlich unelastische Gelenkantriebe eingesetzt. Diese haben den Vorteil, dass sie durch klassische Regelungsansätze im Sinne einer hohen Positioniergenauigkeit gut beherrschbar sind. Im Gegensatz dazu sind biologische Bewegungssysteme, die von Muskeln angetrieben werden, immer elastisch. Die neurobionischen Regelungskonzepte, die in evolutionären Prozessen zusammen mit den Muskeln entstanden sind, müssen daher auf die speziellen, elastischen Muskeleigenschaften abgestimmt sein. Können diese biologischen Ansätze auf technische, elastische Systeme übertragen werden? Die Vorlesung Biomechatronik befasst sich mit der Frage, wie elastische Gelenkaktoren für Roboter aufgebaut und geregelt werden können. Die Elastizität kann hierbei real durch Federelemente oder virtuell durch Regelung erzeugt werden. Die elastische Wirkung geht dabei von linearem bis hin zu dynamisch veränderbarem Verhalten. Ein Spezialfall ist hierbei die muskelähnliche Elastizität und ihre bionische Regelung. Als Primärantriebe werden moderne Elektroantriebe (bürstenlose DC-Motoren, Piezomotoren etc.) betrachtet. In der Vorlesung werden biologische Systemvorbilder vorgestellt und ihre Überführung in die Robotik erklärt.

Kompetenzen

Die Studierenden erhalten eine Einführung in die Biomechatronik/Bionik als Erweiterung des natur- und ingenieurwissenschaftlichen Werkzeugkastens. Für die Robotik relevante biologische Teilsysteme wie Gelenke, Segmente, Sehnen und Muskeln werden erklärt. Die Studierenden erlernen die selbständige Anwendung entsprechender Modelle. Als Grundlage für die technische Umsetzung des elastischen Verhaltens werden Teilgebiete der technischen Mechanik von Kräften und Drehmomenten bis hin zur Elastostatik wiederholt bzw. eingeführt. Aus dem Bereich der Antriebstechnik wird die Funktion verschiedener Elektromotoren (bürstenlose DC-Motoren, Piezomotoren etc.) hergeleitet. Den Teilnehmern wird vermittelt, wie die entsprechenden Mechanikkomponenten zu elastischen Gelenkantrieben kombiniert werden können. Die bionische Regelung vervollständigt das Gesamtbild. Am Ende des Semesters sind, je nach Teilnehmerzahl, ein bis zwei Praktikumstage zur Vertiefung des erlernten Stoffs geplant.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete oder unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Klausur oder mündliche Prüfung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Klausur oder mündlichen Prüfung über Vorlesung und Übungen ergibt 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
Praktikum
Vorbereitung auf Modulprüfung
gesamt: 156h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2 Tage à 7h

= 32h
= 32h
= 16h
= 32h
= 14h
= 30h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengänge

Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester, jährlich

Biokatalyse

Modultitel

Biokatalyse

Modultitel (Englisch)

Biocatalysis

Lehrveranstaltungen des Moduls

Das Modul gliedert sich in einen theoretischen und einen praktischen Teil mit einem Umfang von je 4 SWS bzw. 5 LP. Der theoretische Teil gliedert sich in 2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung und 1 SWS Seminar.

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Erwin Flaschel

Lehrinhalte

Die Vorlesung vermittelt reaktionstechnische Charakteristika der am häufigsten eingesetzten Reaktoren und besonderer Reaktionssysteme. Neben Reaktoren für die Charakterisierung von Katalysatoren wird das Verhalten von Reaktoren auf der Basis von Rührkesseln, Strömungsrohren mit Einbauten, Festbetten und Wirbelschichten besprochen. Darüber hinaus wird ausführlich auf den Betrieb von Membranreaktoren eingegangen. An besonderen Reaktionssystemen werden solche in Flüssig-Flüssig-Zweiphasensystemen und Reaktionen mit Coenzymregenerierung besprochen.
Die Übung übersetzt die Vorlesung in praktische Modellierung. Die Simulation von Kinetiken, Reaktoren und Reaktionssystemen wird ebenso besprochen wie Methoden der Parameterbestimmung. Basis der Programmierung ist Fortran. Eine Auswahl an fertigen Algorithmen wird in Form von Programmbibliotheken zur Verfügung gestellt.
Das Seminar behandelt neuere Entwicklungen der Biokatalyse und Biotransformation. Jeder Teilnehmer bekommt die Gelegenheit, über ein spezielles Thema zu berichten. Zur Vorbereitung wird initiierende Literatur zur Verfügung gestellt. Evolutive Methoden des Katalysatordesigns, aber auch besondere Reaktionsklassen können z.B. Themen sein.
Das Praktikum führt in grundlegende Techniken und Methoden der Biokatalyse ein. Die Enzymimmobilisierung und der Betrieb von Festbett- und Fließbettreaktor stehen auf dem Programm. Die titrimetrische Analyse der Hydrolyse eines Aminosäureesters zur Racematenspaltung ist eine elegante Methode zur Verfolgung der Reaktion sowohl im einphasigen als auch im zweiphasigen Reaktionssystem. Als Reaktion mit Coenzymregenerierung wird die Phosphorylierung von Glycerin unter parallelem Verbrauch von Phosphoenolpyruvat durchgeführt.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen das optimale Zusammenspiel von Reaktions- und Reaktorverhalten mit allgemeinen Aspekten der Prozessführung für die Überführung biokatalytischer Prozesse in die Praxis ableiten können. Im theoretischen Teil der Veranstaltung erlernen die Studierenden Zusammenhänge mit hoher praktischer Relevanz in großer Breite. Das Praktikum schult die experimentellen Fertigkeiten, indem das erlernte in die Praxis überführt werden muss. Die Studierenden sollen dadurch Befähigt werden, die Analyse, Auslegung und Simulation von Reaktionssystemen selbständig ausführen zu können.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

mündliche Prüfung (benotet)
Seminarvortrag (unbenotet)
Praktikumsprotokolle (unbenotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Für den theoretischen Teil ist das Bestehen der mündlichen Prüfung (benotet) und ein Seminarvortrag (unbenotet) nötig (ingesamt benotet). Mündliche Testate vor Versuchsbeginn und Versuchprotokolle sind für das Praktikum zu erbringen (unbenotet).

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Jede der beiden Teilveranstaltungen umfasst 4 SWS bzw. 60 Zeitstunden Präsenz. Für das Selbststudium sollten 60 und für die Prüfungsvorbereitungen nochmals 30 Zeitstunden reichen. Das ergibt einen Arbeitsaufwand je Teilveranstaltung von 150 Zeitstunden.
Je Teilveranstaltung werden 5 Leistungspunkte vergeben, also insgesamt 10 Leistungspunkte für das Modul.

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Vorkenntnisse in Reaktionstechnik und Grundoperationen sind nötig.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biotechnologie I bis IV, der theoretische Teil allein auch als Spezialisierung Biotechnologie V oder VI)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Zeit: zwei Semester, Turnus: jährlich, Beginn: Wintersemester
Empfohlen: 1. oder 3. Semester Master-Studiengang

Biomedizinische Bildverarbeitung

Modultitel

Biomedizinische Bildverarbeitung

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Biomedizinische Bildverarbeitung (Vorlesung, 4 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Tim W. Nattkemper

Lehrinhalte

In dieser Vorlesung werden die wichtigsten bildgebenden Verfahren in der Biologie und Medizin und ihre primären Anwendungsfelder erklärt. Dabei werden sowohl 2D-(Sonographie, Mikroskopie, 2D Gele) als auch 3D-Datensätze (MRI, CT, PET) behandelt. Anschließend wird in die Methoden der (halb-)automatischen Auswertung dieser Datensätze eingeführt. Dabei werden ausgewählte Inhalte aus Mustererkennung, Bildverarbeitung, Datamining und Visualisierung im Bezug zu dieser Anwendungsdomäne einbezogen und vertieft.

T. Lehmann: Bildverarbeitung für die Medizin. Grundlagen, Modelle, Methoden, Anwendungen. Springer Verlag 1997
Webb: Introduction to Biomedical Imaging. Wiley-IEEE Press 2003.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen aktuelle Methoden der Bildgebung in Medizin und Biologie kennen lernen und mit ihren individuellen Anwendungskontexten vertraut gemacht werden. Desweiteren soll den Studierenden die besonderen Anforderungen an Bildanalysesysteme in der Biologie und Medizin vermittelt werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

benotete mündliche Prüfung über Inhalte der Vorlesung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung ergibt 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Vorbereitung auf die Modulprüfung
gesamt: 150h = 5 LP

4 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= ca. 60h
= ca. 30h
= 60h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester
jährlich

Biotechnologie I

Modultitel

Biotechnologie I

Modultitel (Englisch)

Biotechnology I (Fundamentals of bioengineering)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Grundlagen der Biotechnologie (Vorlesung, 4 SWS)
Grundlagen der Bioverfahrenstechnik (Vorlesung und Übung, 3+1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Erwin Flaschel

Lehrinhalte

Die Grundlagen der Biotechnologie werden vermittelt. Im ersten Semester wird mit einer allgemeinen Einführung in biochemische Grundlagen und die Kultivierung von Mikroorganismen begonnen. Danach wird auf der Grundlage der Zellbiologie die Anwendung pflanzlicher und tierischer Zellkulturen besprochen. Die Veranstaltung ist durchgehend produktorientiert, um zu zeigen, in welchen Feldern die Biotechnologie heute zur Anwendung kommt. Im zweiten Semester werden die verfahrenstechnischen Grundlagen gelegt, um eine allgemeine Basis zum Verständnis der Reaktions- und Aufarbeitungstechnik zu schaffen. Dies geht von der Bilanzierung von Prozessen über die Thermodynamik zu Stoff- und Wärmetransport. Verschiedene Prozessführungen werden anhand grundständiger Apparate und Verfahrensweisen diskutiert. Das Lesen von Verfahrensfließbildern, eine kleine Einführung in mathematische Anwendungen und regelungstechnisches Basiswissen gehören ebenfalls dazu. Der letzte Abschnitt der Veranstaltung wird im zweiten Semester zur Vorbereitung des Praktikums im dritten Semester genutzt. Voraussetzungen vor allem auf dem Gebiet der Analytik können hier in wünschenswerter Breite besprochen werden.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen das weite Feld der Biotechnologie kennen lernen. Am Ende der Veranstaltung wird erwartet, dass biotechnologische Produktionsverfahren auf einer deskriptiven biologisch-chemischen Ebene nachvollzogen werden können. Darüber hinaus soll ein Fundament an verfahrenstechnischem Basiswissen gelegt werden, um auf einer einheitlichen Grundlage die folgenden Kapitel der Bioprozesstechnik zu verstehen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung im 1. Semester und eine benotete Einzelleistung im 2. Semester

Prüfungsformen

je eine Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten ist das jeweilige Bestehen der beiden Klausuren.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Vorkenntnisse und andere Voraussetzungen sind nicht erforderlich.

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Molekulare Biotechnologie
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Biotechnologie)

Das Bestehen der benoteten Einzelleistungen ist Voraussetzung für die Zulassung zur Veranstaltung Biotechnologie I - Praktikum, das in normalem Turnus im 3. Semester stattfindet.

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul erstreckt sich über zwei Semester und ist für das 1. und 2. Semester des Bachelor-Studiengangs Molekulare Biotechnologie vorgesehen. Im Bachelor-Studiengang Naturwissenschaftliche Informatik mit dem Profil Biotechnologie sind die Veranstaltungen im 3. und 4. Semester vorgesehen. Die erste Teilveranstaltung wird daher im Wintersemester und die zweite im Sommersemester in jährlichem Zyklus angeboten.

Biotechnologie I - Praktikum

Modultitel

Biotechnologie I - Praktikum

Modultitel (Englisch)

Biotechnology I Practical Course

Lehrveranstaltungen des Moduls

Zwei Teilveranstaltungen Biotechnologie I Praktikum über 2 Semester

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Karl Friehs

Lehrinhalte

In diesem Modul werden die praktischen Grundlagen für die Biotechnologie vermittelt. Dazu gehören Laborversuche zu den Themen mikrobiologische Grundtechniken, Wachstum von Mikroorganismen sowie Sterilisation und Inaktivierungskinetik. Enzymatische Bestimmungsmethoden, Funktion der Sauerstoffelektrode, Bestimmung des kLa-Wertes für Sauerstoff, Wachstum von Zellkulturen und DNA-Analytik folgen thematisch.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen grundlegende Techniken für das experimentelle Arbeiten in biotechnologisch ausgerichteten Laboratorien erlernen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

je eine unbenotete Einzelleistung in jedem Semester

Prüfungsformen

mündliche Testate vor Versuchen und Versuchsprotokolle

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Teilnahme an allen Versuchen und Abgabe aller Versuchsprotokolle, die bei Bedarf korrigiert werden müssen.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Jede der beiden Teilveranstaltungen umfasst 4 SWS Praktikum bzw. 60 Zeitstunden Präsenz. Für die Vorbereitung auf die Versuche werden 60 und für die Protokolle nochmals 30 Zeitstunden veranschlagt. Das ergibt einen Arbeitsaufwand je Teilveranstaltung von 150 Zeitstunden.
Je Teilveranstaltung werden 5 LP vergeben, also insgesamt 10 LP für das Modul.

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Leistungsnachweise für das Modul Biotechnologie I (Theorie) werden verlangt.

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Molekulare Biotechnologie
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Biotechnologie)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Die beiden Praktika finden im Wintersemester und im darauf folgenden Sommersemester im jährlichen Turnus statt.

Biotechnologie II

Modultitel

Biotechnologie II

Modultitel (Englisch)

Biotechnology II (Reaction engineering)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Reaktionstechnik (Vorlesung und Übung, 3 + 1 SWS)
Grundoperationen (Vorlesung und Übung, 3 + 1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Thomas Noll

Lehrinhalte

Die Grundlagen der Bioprozesstechnik werden vermittelt. Es beginnt mit der Reaktionstechnik und setzt sich im folgenden Semester mit den Grundoperationen fort. Die Reaktionstechnik wird am Beispiel enzymatischer Reaktionen eingeführt. Reaktionskinetik, Reaktorverhalten und das Zusammenspiel von Reaktion und Stofftransport werden an diesen rein reaktiven Systemen diskutiert. Die Kultivierungstechnik für mikrobielle Systeme und pflanzliche sowie tierische Zellen werden im zweiten Teil der Veranstaltung präsentiert. Hier stehen besondere Verfahrensstrategien im Mittelpunkt.
Im Teil Grundoperationen werden die Verfahren zur Aufarbeitung biotechnischer Produkte präsentiert. Dies reicht von der Zellabtrennung über Zellaufschluss bis zur chromatographischen Aufreinigung von Proteinen. Im Vordergrund stehen die Grundoperationen, die den Bedürfnissen der Biotechnologie in besonderer Weise entgegenkommen. Hierzu gehören insbesondere auch Membranprozesse und Extraktionsverfahren.
Parallel hierzu findet jeweils eine Übung statt, die auf das Praktikum im nachfolgenden Semester vorbereitet. Dies ist generell vorgesehen, um aus der Verknüpfung von Theorie und Praxis ein Maximum an Lerneffekt zu erzielen.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen das optimale Zusammenspiel von Reaktions- bzw. Wachstumskinetik, Reaktorverhalten und Prozessführung für die Überführung biotechnischer Prozesse in die Praxis ableiten können. Die Prozesstechnik der Grundoperationen soll die Planung einer Sequenz von Aufarbeitungsprozessen zur Überführung biotechnischer Rohprodukte in eine marktfähige Form erschließen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

je eine benotete Einzelleistung in beiden Semestern

Prüfungsformen

je eine Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten ist das jeweilige Bestehen der beiden Klausuren.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Die Veranstaltung baut auf dem Modul Biotechnologie I auf.

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Molekulare Biotechnologie
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Biotechnologie)

Das Bestehen der benoteten Einzelleistungen ist Voraussetzung für die Zulassung zur Veranstaltung Biotechnologie II - Praktikum, das in normalem Turnus im 5. Semester stattfindet.

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul erstreckt sich über zwei Semester und ist für das 3. und 4. Semester des Bachelor-Studiengangs Molekulare Biotechnologie vorgesehen. Im Bachelor-Studiengang Naturwissenschaftliche Informatik mit dem Profil Biotechnologie sind die Veranstaltungen im 5. und 6. Semester vorgesehen. Die erste Teilveranstaltung wird daher im Wintersemester und die zweite im Sommersemester in jährlichem Zyklus angeboten.

Biotechnologie II - Praktikum

Modultitel

Biotechnologie II - Praktikum

Modultitel (Englisch)

Biotechnology II Practical Course

Lehrveranstaltungen des Moduls

Biotechnologie II (Praktikum, 4 SWS)
Biotechnologie II (Seminar (1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Carsten Voß

Lehrinhalte

In diesem Modul werden die Kultivierung von pro- und eukaryotischen Mikroorganismen in Bioreaktoren und die Aufarbeitung der entsprechenden Produkte behandelt. Die einzelnen Versuche beinhalten die Kultivierung eines gentechnisch veränderten E. coli-Klons und die Aufnahme und Auswertung von Prozessparametern während der Kultivierung, die Isolierung eines rekombinanten Proteins durch Zellaufschluss und weitere Aufarbeitungsverfahren. Zur Herstellung eines niedermolekularen Produktes wird die Kultivierung eines Pilzes im Submersverfahren durchgeführt. Im Rahmen einer Hausarbeit sollen Themen aus der Biotechnologie schriftlich ausgearbeitet und im Rahmen eines Seminarvortrags vorgestellt werden.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen im Praktikum grundlegende Techniken zur Kultivierung von Mikroorganismen in Bioreaktoren, der Bestimmung und Auswertung der Kultivierungsparameter wie Zellwachstum, Konzentration von Produkten und anderer Stoffwechselnebenprodukte, sowie deren modellhafte Beschreibung erlernen. Weiterhin sind auch grundlegende Prinzipien zur Aufarbeitung niedermolekularer und hochmolekularer biotechnischer Produkte zu erlernen. Hausarbeit und Seminarvortrag dienen der eigenständigen Auseinandersetzung mit wissenschaftlichen Themengebieten und die Vorstellung solcher Ausarbeitungen in einem freien Vortrag.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung für das Praktikum und eine benotete Einzelleistung für Hausarbeit und Seminarvortrag

Prüfungsformen

Mündliche Testate vor Versuchsbeginn und Versuchprotokolle für das Praktikum. Hausarbeit und Seminarvortrag zählen für die benotete Einzelleistung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiche Durchführung aller Versuche des Praktikums und Anerkennung der Versuchprotokolle. Erfolgreiche schriftliche Anfertigung einer Hausarbeit mit anschließendem Seminarvortrag

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Die Veranstaltung umfasst 4 SWS Praktikum bzw. 60 Zeitstunden Präsenz und ein Seminar mit 1 SWS bzw. 15 Zeitstunden Präsenz. Für die Vorbereitung auf die Versuche werden 45 und für die Protokolle nochmals 20 Zeitstunden veranschlagt. Für die Hausarbeit werden 20 Zeitstunden und für die Vorbereitung des Seminarvortrags nochmals 20 Zeitstunden gerechnet. Das ergibt einen Arbeitsaufwand von insgesamt 180 Zeitstunden.
Für das Modul werden insgesamt 6 LP vergeben.

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Die Leistungsnachweise für das Modul Biotechnologie II (Theorie) werden verlangt.

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Molekulare Biotechnologie

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul wird im Wintersemester im jährlichen Turnus angeboten.

Biotechnologie III

Modultitel

Biotechnologie III

Modultitel (Englisch)

Biotechnology III Methods in bio- and gene-technology

Lehrveranstaltungen des Moduls

Bio- und gentechnische Methoden für Analytik und Produktion (Vorlesung und Übungen, 3+1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Hermann Ragg

Lehrinhalte

In diesem Modul werden die Grundlagen gentechnischer und proteinchemischer Methoden und ihr Einsatz in Analytik und Produktion biotechnologischer Wirkstoffe und Diagnostika vermittelt. Die Themenbereiche umfassen aktuelle Methoden der Struktur- und Funktionsanalytik von Nukleinsäuren und von Proteinen sowie Verfahren zur Herstellung rekombinanter Proteine und Nukleinsäuren. Besondere Berücksichtigung finden eukaryotische Zellsysteme und ihre Verwendungsmöglichkeiten für pharmazeutisch interessante Zwecke sowie analytische Methoden für die biomedizinische Diagnose. Die Bedeutung angrenzender Fachgebiete wie Biochemie oder Bioinformatik für die Bio- und Gentechnik wird an konkreten Beispielen erläutert.
Parallel dazu findet eine Übung statt, die auf das Praktikum (Modul Praktikum Biotechnologie III) im nachfolgenden Semester vorbereitet.

Kompetenzen

Im Modul Biotechnologie III sollen die Studierenden fundierte Kenntnisse aktueller gentechnischer und proteinchemischer Methoden erwerben. Die Teilnehmer sollen die Grundlagen dieser Werkzeuge erlernen, ihre Einsatzmöglichkeiten für Analytik und Produktionsverfahren in der modernen Biotechnologie einschätzen sowie ihre Auswirkungen auf medizinische Diagnostik und Therapie und andere Bereiche der Biotechnologie erkennen können.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

erfolgreiches Absolvieren der Klausur

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Die Veranstaltungen umfasst 4 SWS bzw. 60 Zeitstunden Präsenz. Für das Selbststudium wird mit 60 und für die Prüfungsvorbereitungen nochmals mit 30 Zeitstunden gerechnet. Das ergibt einen Arbeitsaufwand von insgesamt 150 Zeitstunden.
Für das Modul werden insgesamt 5 LP vergeben.

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Es werden keine Teilnahmevoraussetzungen verlangt. Die Veranstaltung baut auf Vorkenntnissen aus den folgenden Veranstaltungen auf: Module Allgemeine Chemie I, Allgemeine Chemie II, Basismodul Biologie I, Aufbaumodul Genetik/Zellbiologie/Physiologie I, Mathematik/Statistik/ Informatik, Physik Einführung Nebenfach I, Informatik für Nichtinformatiker, Biotechnologie I, Biotechnologie II.

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Molekulare Biotechnologie

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul erstreckt sich über 1 Semester und ist für das 5. Semester des Bachelor-Studiengangs Molekulare Biotechnologie vorgesehen. Es wird deshalb im Wintersemester in jährlichem Zyklus angeboten.

Biotechnologie III - Praktikum

Modultitel

Biotechnologie III - Praktikum

Modultitel (Englisch)

Biotechnology III Practical Course

Lehrveranstaltungen des Moduls

Biotechnologie III Praktikum (5 SWS mit 4Pr bzw. 5 LP)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Heino Büntemeyer

Lehrinhalte

Das Praxismodul Biotechnologie III enthält Versuche zur Kultivierung tierischer Zellen, der Proteinreinigung und Gentechnik tierischer Zellen. Der Umgang mit tierischen Zellen und der dazu notwendigen Apparate steht genauso im Mittelpunkt wie gentechnische Methoden. Die Studierenden werden die Eigenschaften und Fähigkeiten unterschiedlicher (auch gentechnisch modifizierter) tierischer Zellen kennen lernen und deren Produkte aufarbeiten und analysieren. Weitere Versuche zur Isolierung und Charakterisierung der DNA dieser Zellen vervollständigen das Praktikum. Literatur: Individuelle Praktikumsskripte zu den Versuchen. Weiterführende Literatur wird in den Skripten bekannt gegeben. T. Lindl, Zellkulturtechnik; F. Lottspeich, Bioanalytik.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen ihre in den Praxismodulen I und II erworbenen praktischen Fähigkeiten erweitern und den Umgang mit tierischen Zellkulturen vertiefen und weitere Methoden der Proteinreinigung und Gentechnik erlernen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Zu jedem Praktikumsversuch wird ein mündliches Testat und ein Versuchsprotokoll verlangt.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

erfolgreiche Absolvierung der Testate und akzeptierte Protokolle

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Die Veranstaltung umfasst 4 SWS Praktikum bzw. 60 Zeitstunden Präsenz. Für die Vorbereitung auf die Versuche werden 60 und für die Protokolle nochmals 30 Zeitstunden veranschlagt. Das ergibt einen Arbeitsaufwand von insgesamt 150 Zeitstunden.
Für das Modul werden insgesamt 5 LP vergeben.

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreiche Teilnahme an Biotechnologie III (Theorie) wird vorausgesetzt. Vorkenntnisse insbesondere aus den Veranstaltungen Biotechnologie I und II werden erwartet.

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Molekulare Biotechnologie

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul wird im Sommersemester im jährlichen Turnus angeboten.

Computational Semantics

Modultitel

Computational Semantics

Modultitel (Englisch)

Computational Semantics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Seminar Computational Semantics I (SS: 2 SWS)
Übung (SS: 2 SWS)
Seminar Computationals Semantics II (WS: 2 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Christina Unger

Lehrinhalte

Komputationelle Semantik beschäftigt sich mit der automatischen Interpretation natürlichsprachlicher Äußerungen. Dies umfasst sowohl die Konstruktion von Bedeutungsrepräsentationen, als auch deren Interpretation in Bezug auf die außersprachliche Welt und ihr Gebrauch in Inferenzmechanismen. Das Modul führt in die formale Semantik natürlicher Sprache ein und vermittelt Grundlagen für deren Implementierung. Mögliche Schwerpunkte sind die Behandlung von Quantoren und Anaphern. Weiterführende Themen können außerdem die Rolle von Äußerungen als kommunikative Handlungen und die Modellierung des Informationsaustauschs unter Diskursteilnehmern betreffen.

Kompetenzen

Das Modul vermittelt sowohl Hintergründe in formaler Semantik als auch Grundlagen für deren Implementierung. Damti wird den Studierenden ermöglicht, eine Verbindung zwischen linguistischen Phänomenen, ihrer theoretischen Behandlung und auch deren Implementierung herzustellen. In den Übungen soll der Schritt von der Theorie zur Implementierung selber nachvollzogen werden.

Literatur

Jan van Eijck & Christina Unger: Computational Semantics with Functional Programming. Cambridge University Press, to appear.
http://homepages.cwi.nl/~jve/cs/
Patrick Blackburn & Johan Bos: Representation and Inference for Natural Language. A First Course in Computational Semantics. CSLI, 2005.
http://homepages.inf.ed.ac.uk/jbos/comsem/

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete Einzelleistungen (Übungen, Seminar II) oder eine benotete (Seminar II) und eine unbenotete (Übungen) Einzelleistung

Prüfungsformen

aktive Teilnahme an Seminar I
Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbegleitend zu Seminar I gestellt werden (wöchentliche Ausgabe, indivduelles Lösen der Aufgaben, Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte)
erfolgreiches Absolvieren von Seminar II durch eine Hausarbeit oder ein Projekt

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiches Bearbeiten der Übungsaufgaben (3 LP) und erfolgreiches Absolvieren beider Seminare (Seminar I: 2 LP, Seminar II: 5 LP durch Hausarbeit oder Projekt) ergeben 10 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Seminar I (Präsenz):
Übungen (Präsenz):
Vor-/Nachbereitung Seminar I:
Vorbereitung der Übungen:

Seminar II (Präsenz):
Vor-/Nachbereitung Seminar II:
Vorbereitung Einzelleistung
Seminar II:
gesamt: 300h = 10 LP

2 SWS x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
3h/Woche x 16 Wochen

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= ca. 30h
= ca. 30h
= ca. 30h
= ca. 50h

= ca. 30h
= ca. 30h

= ca. 100h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Das Modul richtet sich sowohl an Studierende der Informatik, die an der Anwendung komputationeller Mittel in der Linguistik interessiert sind, als auch an Studierende der Lingustik, die sich für die Implementierung ihrer Ideen interessieren.

Folgende Vorkenntnisse sind hilfreich (aber nicht zwingend notwendig):

Grundkenntnisse in Prädikatenlogik und Lambdakalkül
Grundkenntnisse Programmierung

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)
Linguistik: Kommunikation, Kognition und Sprachtechnologie

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich
Dauer: zwei Semester (Sommersemester: Seminar I, Übung; Wintersemester: Seminar II)

Computer Animation

Modultitel

Computer Animation

Modultitel (Englisch)

Computer Animation

Lehrveranstaltungen des Moduls

Computer Animation (Vorlesung und Übung, 2+1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Mario Botsch

Lehrinhalte

Computer Animation ist ein attraktiver Teilbereich der Computergrafik, in dem "langweilige" statische Objekte zum Leben erweckt werden. In dieser Vorlesung werden zwei Arten der Animation behandelt: Charakter-Animation und Physik-Simulation.

In der Charakter-Animation werden virtuelle Charaktere mittels eines eingebetteten Skeletts animiert, wobei das Skelett entweder durch Benutzerinteraktion (inverse Kinematik) kontrolliert wird, oder durch Messen und Übertragen der Bewegungen eines Schauspielers (Motion Capturing).
Sekundäre Animationseffekte, wie z.B. die Bewegungen von Kleidung und Haaren, werden durch Physik-basierte Simulation von Materialeigenschaften und Kräften berechnet. Wir werden in der Vorlesung eine Reihe von physikalischen Effekten simulieren, angefangen bei einfachen Partikeln, über Starrkörper und deformierbare Körper und Flächen, bis hin zu Flüssigkeiten.

Typische Anwendungsgebiete dieser Methoden sind realistische Spezialeffekte in Filmen, aufgrund steigender Rechenkapazitäten aber zunehmend auch physikalische Effekte in interaktiven Anwendungen und Computerspielen. Im Gegensatz zur Strukturmechanik ist unser Ziel dabei nicht primär numerische Genauigkeit, sondern effiziente und robuste Berechnung und Implementation.

Zum besseren Verständnis wird ein Großteil der besprochenen Methoden in den Übungen implementiert, welche sich in 3-4 Mini-Projekte aufteilen.

Kompetenzen

Die Studierenden erlernen die theoretischen Grundlagen der Computer Animation und lernen diese in den Übungen und dem Projekt in die Praxis umzusetzen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete oder unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten Das Bestehen der mündlichen Prüfung (20 Min.), welche sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen bezieht, ergibt 5 LP.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen, Erbringen des o.g. Portofolios ergeben 5 LP (2 LP für Übungen, 3 LP für mündl. Prüfung).

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung Vorlesung
Übung
Bearbeitung der Übungsaufgaben
Vorbereitung auf Prüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
2.5h/Woche x 16 Wochen

= 32h
= 32h
= 16h
= 40h
= 30h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Grundkenntnisse in linearer Algebra und Analysis werden vorausgesetzt.
Die Vorlesung "Wissenschaftliches Rechnen" ist hilfreich, aber nicht notwendig.
Das Bearbeiten der praktischen Übungsaufgaben erfolgt in C++.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester, jährlich

Computer Vision

Modultitel

Computer Vision

Modultitel (Englisch)

Computer Vision

Lehrveranstaltungen des Moduls

Computer Vision (Vorlesung und Übung)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Sven Wachsmuth, AG Angewandte Informatik

Lehrinhalte

Die Vorlesung Computer Vision behandelt Methoden zur Interpretation von Einzelbildern und Bildfolgen. Über die letzten 40 Jahre hat sich das Computer-Sehen als eigene Fachdisziplin etabliert, die neben der KI parallele Wurzeln in der Mustererkennung und Signalverarbeitung hat. Heutzutage sind Computer-Vision-Techniken in der Lage Objekte in komplexen Umgebungen wieder zuerkennen, diese trotz Verdeckungen über die Zeit hinweg zu verfolgen, Bewegungen eines Menschen zu interpretieren, autonome Fahrzeuge zu lokalisieren und zu navigieren, Dokumente und Handschrift zu erkennen oder die Struktur und Form eines Raumes/Objektes zu rekonstruieren.
In dem Modul werden Grundlagen aus verschiedenen Bereichen des Computer-Sehens vermittelt. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Interpretation von Szenen und menschlichen Handlungen. Neben unterschiedlichen Ansätzen zur Objekterkennung und Szenekategorisierung wird dabei auf die Verfolgung von starren und artikulierten Objekten eingegangen, sowie auf die Modellierung von Kontextinformation. Schließlich werden noch Aspekte des aktiven Roboter-Sehens behandelt.

Kompetenzen

Es wird der systematische Umgang mit Problemstellungen im Bereich Computer-Sehen vermittelt. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der qualitativen Interpretation. Im Gegensatz zu genauen sensor-basierten Messverfahren, spielt dabei nicht die exakte Rekonstruktion eine Rolle, sondern die Abbildung von quantitativen Bilddaten auf bedeutungstragende Kategorien. Hierfür fließen Methoden der KI mit Methoden der Mustererkennung in einem spannenden Anwendungsfeld zusammen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete oder unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung (benotet) oder Kolloquium (unbenotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung (benotet) oder des Kolloquiums (unbenotet) über die Vorlesung und Übung ergibt 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Computer Vision:
Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übung
Vorbereitung der Übung
Vorbereitung auf die Modulprüfung:
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 30h
= 30h
= 15h
= 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Vorkenntnisse in den Bereichen Bildverarbeitung und Musterklassifikation/Neuronale Netze werden empfohlen

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Vorlesung Computer Vision
jährlich

Datenbanken

Modultitel

Datenbanken

Modultitel (Englisch)

Database Systems

Lehrveranstaltungen des Moduls

Einführung in die Datenbanken und Modellierung (WS: 2V + 2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Philipp Cimiano

Lehrinhalte

In diesem Modul befassen wir uns mit den Grundlagen von Datenbanksystemen. Nach einem allgemeinen Überblick beschäftigen wir uns insbesondere mit dem relationalen Modell sowie mit der Anfragesprache SQL. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem Design von Datenbanken, insbesondere von relationalen Datenbanken. Zusätzlich zum relationalen Modell werden wir auch weitere Datenmodelle kennenlernen, wie z.B. das XML Datenmodell oder Objektorientierte Datenbankmodelle. Praktische Übungen mit MySQL, JDBC und XML runden die Vorlesung ab.

Kompetenzen

Die Vorlesung gibt einen Einblick in das Gebiet der Datenbanken und vermittelt Grundlagen und Handhabung der gängigen Datenbankmodelle und Methoden. Im Rahmen von Übungen wird das vermittelte Wissen durch praktische Aufgaben vertieft und umgesetzt. Die Studierenden werden durch die Arbeit mit konkreten Werkzeugen wie z.B. MySQL, XML und JAVA dazu befähigt, eigene Datenbanken und Applikationen zu entwerfen und zu implementieren.

Literatur

A. Silberschatz, H. F. Korth, S. Sudarshan, Database Sysem Concepts, 5th edition, McGraw Hill

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete oder unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Die benotete oder unbenotete Einzelleistung beinhaltet folgendes Portfolio an Leistungen:

schriftlichen Klausur
erfolgreiche Bearbeitung der Übungsblätter (s. Vergabe von LP)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der schriftlichen Klausur (3 LP) und erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben (2 LP). Die erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben beinhaltet, dass mind. 60% der Aufgaben in den Übungsgruppen votiert werden, d.h. die Bereitschaft zum Vorrechnen zu Beginn jeder Übungsgruppe explizit angegeben wird, sowie mindestens zweimaliges Vorrechnen der Lösung zu einer votierten Aufgabe nach Aufforderung durch den Tutor. Diese Leistungen ergeben insgesamt 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung Datenbanken
Nachbereitung der Vorlesung:
Übungen
Vorbereitung der Übungen:
Vorbereitung der Prüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= ca. 30h
= ca. 30h
= ca. 30h
= ca. 30h
= ca. 30h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Algorithmen und Datenstrukturen bzw. Einführung in die Informatik/Grundlagen der Programmierung
Empfohlene Kenntnisse: Grundkenntnisse Mathematik

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Bioinformatik und Genomforschung

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Molekulare Biotechnologie (WP Informatik)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)
Interdisziplinäre Medienwissenschaft

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Vorlesung und Übung
jährlich

Datenbanken II

Modultitel

Datenbanken II

Modultitel (Englisch)

Database Systems II

Lehrveranstaltungen des Moduls

Datenbanken II (SS: 2V + 2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Philipp Cimiano

Lehrinhalte

Das Modul erweitert und vertieft Datenstrukturen, Algorithmen und Architekturprinzipien von Datenbanksystemen. Dazu werden insbesondere die folgenden Themengebiete behandelt:

Physikalische Datenspeicherung (Filestruktur, Indices, Hashing etc.)
Anfragebearbeitung und optimierung
Transaktionsmanagement
Recovery und Concurrency Control
Verteilte und Föderierte Datenbanken
Data Mining und Data Warehouses
Schema- und Datenintegration
Anwendungen (Bioinformatik, Semantic Web, Multimedia, Geographische Datenbanken)

Kompetenzen

Die Vorlesung vermittelt ein tieferes Verständnis von Datenbanksystemen, ihrem Aufbau, Implementierung und Anwendungen. Die Vorlesung vermittelt ebenfalls Grundlagen zu Techniken des Data Mining und der Datenintegration. Die Behandlung von konkreten Datenbankanwendungen in den Bereichen Semantic Web, Bioinformatik und Multimedia rundet die Vorlesung ab und liefert praxisrelevante Kenntnisse. Die erworbenen Kenntnisse sollen die Studierenden zur (Weiter-) Entwicklung von Datenbanksystemen sowie zur Realisierung nicht-trivialer Datenbankanwendungen befähigen.

Literatur

A. Silberschatz, H. F. Korth, S. Sudarshan, Database System Concepts, 5th edition, McGraw Hill, 2006
R. Elmasri und S.B. Navathe, Fundamentals of Database Systems, 5th edition, Pearson/Addison Wesley, 2007.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete oder unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Die benotete oder unbenotete Einzelleistung beinhaltet folgendes Portfolio an Leistungen:

schriftlichen Klausur
erfolgreiche Bearbeitung der Übungsblätter (s. Vergabe von LP)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen oder schriftlichen Prüfung (3 LP) sowie erfolgreiche Bearbeitung der Übungsblätter. Die erfolgreiche Bearbeitung der Übungsblätter beinhaltet die Lösung von mind. 60% der Aufgaben sowie das zweimalige Vorrechnen einer Aufgabe in den Übungsgruppen (2 LP). Diese Leistungen ergeben zusammen 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung Datenbanken II
Nachbereitung der Vorlesung:
Übungen
Vorbereitung der Übungen:
Vorbereitung der Prüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= ca. 30h
= ca. 30h
= ca. 30h
= ca. 30h
= ca. 30h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Kenntnisse aus Datenbanken I (oder vergleichbare Kenntnisse aus anderen Vorlesungen)

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Molekulare Biotechnologie (WP Informatik)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)
Interdisziplinäre Medienwissenschaft

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Vorlesung und Übung (ab SS 2011)

Digitalelektronik

Modultitel

Digitalelektronik

Modultitel (Englisch)

Digital Electronics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Digitalelektronik (Vorlesung und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Rückert, AG Kognitronik und Sensorik

Lehrinhalte

In der Vorlesung und den praxisnahen Übungen des Moduls Digitalelektronik werden die Kenntnisse aus dem Modul Rechnerarchitektur vertieft. Über den Stoff des Moduls Rechnerarchitektur hinaus werden Grundkenntnisse der Elektrotechnik und Elektronik vermittelt, von Kirchhoffschen Sätzen über den Aufbau von Halbleitermaterialien, die Kennlinien von Transistoren, zeitliche Aspekte des Verhaltens von elektronischen Schaltern bis zu elektronischen Grundschaltungen digitaler Baugruppen. Die Übungen dienen der Festigung dieser Kenntnisse im Experiment sowie dem Erwerb praktischer Fähigkeiten beim Aufbau und bei der Analyse elektronischer Schaltungen (Aufbau von Schaltungen auf Experimentierboards, Messungen mit Multimeter und Oszilloskop usw.). Zum Abschluss der Veranstaltung wird eine einfache CPU auf einem FPGA-Board entworfen. Mittels eines Assemblerprogramms für diese CPU muss dann eine kleinere Steuerungsaufgabe (Modellbahnsteuerung) gelöst werden. Die begleitende Vorlesung unterstützt die Studierenden beim Erwerb der erforderlichen theoretischen Kenntnisse.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen digitalelektronische Schaltungen und die Architektur digitaler Rechner und deren Programmierung verstehen. Sie sollen darüber hinaus in die Lage versetzt werden, selbständig digitale Schaltungen zu entwerfen, aufzubauen und zu testen sowie Prozessoren auch auf Assembler-Ebene zu programmieren.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

regelmäßige und aktive Teilnahme sowie erfolgreiches Bearbeiten der Übungsaufgaben einschließlich Kenntnisstandkontrolle und Protokollführung, Klausur über die Inhalte von Vorlesung und Übungen

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen sowie erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben nach Maßgabe der Anforderungen, die zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben werden, einschließlich bewerteter Protokolle (wöchentliche Kontrolle) und Kenntnisstandkontrolle ergibt 4 LP, Bestehen der Klausur über die Inhalte der Vorlesung und Übung ergibt 1 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
praktische Übungen
Vor- und Nachbereitung der Übungen
gesamt: 144h = 5 LP

1 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
3 SWS x 16 Wochen
4h/Woche x 16 Wochen

= 16h
= 16h
= 48h
= 64h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Abschluss des Moduls Rechnerarchitektur oder des Moduls Grundlagen Technischer Informatik"

Persönliche Anwesenheit beim Termin zur Platzvergabe ist erforderlich.

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik
Kognitive Informatik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

4. Semester des Bachelorprogramms
jährlich

maximal 60 Teilnehmer

Digitale Kommunikation und Internetdienste

Modultitel

Digitale Kommunikation und Internetdienste

Modultitel (Englisch)

Digital Communication and Internet Services

Lehrveranstaltungen des Moduls

Digitale Kommunikation und Internetdienste (2V+1Ü)
Seminar Digitale Kommunikation (2S), Labor Digitale Kommunikation (2L)
gelegentlich angebotene Sonderveranstaltungen in Absprache mit dem Modulverantwortlichen

Modulverantwortliche(r)

Prof. Peter B. Ladkin Ph.D.

Lehrinhalte

Einführung in Protokoll-Dienste-Stack-Architektur; OSI Vergleichsmodell; TCP/IP-Stack-Architektur. Ethernet, IP, TCP, Anwendungsdienste (HTTP, SMTP, usw.). Eine Auswahl weiterer Themen wie WiFi (IEEE 802.11-Serie), Bluetooth. Lokale TCP/IP-Netze, WiFi-Ad-Hoc-Netze, Bluetooth-Piconetze, Quality-of-Service sowie auch nach der Interessenslage der Teilnehmer im Seminar. Praktischer Umgang mit Ethernet, Bridgeing, Routing und andere TCP/IP-Techniken, eine Einführung in Cisco IOS.

Literatur:

Folien zur Vorlesung, RVS-Internetskripte (Blume et al., Holtkamp, Holtmann, Stuphorn).
Tanenbaum, Computernetze.
Comer, Computernetze.
Kurose & Ross, Computernetze.
Peterson & Davie, Computernetze.
Panwar et al., TCP/IP Essentials: A Lab-Based Approach

Kompetenzen

Verständnis der Grundlagen der Digital-Kommunikationssysteme. Die praktische Fähigkeit, mehrere digitale Geräte miteinander zu vernetzen mit Ethernet und TCP/IP.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

vier unbenotete Einzelleistungen oder drei unbenotete und eine benotete Einzelleistung (Labor Digitale Kommunikation)

Prüfungsformen

Klausur und Übungsaufgaben (Vorlesung und Übungen), Vortrag (Seminar), Laborbericht

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Präsenzteilnahme in Digitale Kommunikation und Internetdienste (Vorlesung und Übungen), Labor Digitale Kommunikation und Seminar Digitale Kommunikation oder gelegentlich angebotene Sonderveranstaltungen genehmigt vom Modulverantwortlichen

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Digitale Kommunikation und Internetdienste (WS: 2V) 3 LP
Übungen zu Digitale Kommunikation und
Internetdienste (WS: 1Ü) 2 LP
Labor Digitale Kommunikation (SS: 2L) 3 LP
Seminar Digitale Kommunikation (SS: 2S) 2 LP

= 90h

= 60h
= 90h
= 60h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Mathematik I, Grundlagen der Programmierung oder Algorithmen und Datenstrukturen

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)
Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Wintersemester, Dauer: 1 Jahr, Turnus: jährlich

3D Computer Vision: Methoden und industrielle Anwendungen

Modultitel

3D Computer Vision: Methoden und industrielle Anwendungen

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

3D Computer Vision: Methoden und industrielle Anwendungen (Vorlesung und Übungen)
Gruppenprojekt

Modulverantwortliche(r)

Dr. Christian Wöhler, DaimlerChrysler Group Research

Lehrinhalte

Diese Blockvorlesung behandelt Methoden der 3D-Bildverarbeitung, d. h. der bildbasierten dreidimensionalen Rekonstruktion von natürlichen Szenen und Objekten. Am Beginn der Vorlesung stehen eine Einführung in die räumliche Geometrie auf Basis linearer Algebra, die Theorie der optischen Abbildung sowie grundlegende Methoden der linearen und nichtlinearen Kalibrierung von Kamerasystemen auf Basis unterschiedlicher Kameramodelle. Es folgt ein Überblick über die dreidimensionale Rekonstruktion von Szenen mit photogrammetrischen Verfahren anhand mehrerer Aufnahmen, insbesondere mit der klassischen Methode des Bündelausgleichs. Mustererkennungsmethoden zur automatischen Ermittlung von korrespondierenden Punkten auf den Bildern der Szene werden insbesondere anhand verschiedener Ansätze zur Stereo-Bildanalyse (z. B. merkmals- und korrelationsbasiertes sowie dichtes Stereo) erläutert. Darüberhinaus wird eine Einführung in Verfahren zur Bestimmung der dreidimensionalen Lage und Orientierung von Objekten ("Pose Estimation") anhand von Geometriemodellen gegeben. Weiterhin wird die dreidimensionale Rekonstruktion der Oberfläche von Objekten anhand ihrer physikalischen Eigenschaften (z.B. Shape from Shading, Specularities, Texture, Shadow, etc.) behandelt. Praktische Anwendungsbeispiele aus der aktuellen Forschung, insbesondere aus dem Fahrzeugbereich, der industriellen Produktion und auch aus der Astronomie, illustrieren jeden der betrachteten Themenbereiche.

Kompetenzen

Die Studierenden erhalten einen Überblick über grundlegende Methoden der dreidimensionalen Bildverarbeitung und photogrammetrische Basistechnologien. Im Rahmen der Vorlesung werden Präsenzübungen abgehalten, in denen ausgewählte, zuvor in der Vorlesung behandelte Verfahren anhand praktischer Anwendungsbeispiele von den Teilnehmern in MATLAB implementiert werden. Im Anschluß an die Blockvorlesung wird das erworbene Wissen durch eigenständige Bearbeitung eines vorlesungsbezogenen Themas im Rahmen eines Gruppenprojekts vertieft.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

benotete mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung, erfolgreiche Teilnahme an den Präsenzübungen, erfolgreiche Bearbeitung eines Gruppenprojekts (Software-Demonstration mit schriftlicher Ausarbeitung)

Prüfungsformen

Das Bestehen der mündlichen Prüfung und die erfolgreiche Bearbeitung des Gruppenprojekts ergeben insgesamt 5 LP.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Das Bestehen der mündlichen Prüfung und die erfolgreiche Bearbeitung des Gruppenprojekts ergeben insgesamt 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung:
Präsenzübungen:
Nachbereitung der Präsenzübungen:
Vorbereitung der Prüfung:
Gruppenprojekt (Erstellung der
Software-Demonstration):
Gruppenprojekt (Erstellung der
schriftlichen Ausarbeitung):
gesamt: 150h = 5 LP

3,5 h/Tag x 5 Tage
2,5 h/Tag x 5 Tage

= 17,5h
= 12,5h
= 10h
= 45h

= 40h

= 25h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Abschluss des Moduls Bildverarbeitung ist hilfreich.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich im Anschluß an das Wintersemester

Einführung in die Bioinformatik

Modultitel

Einführung in die Bioinformatik

Modultitel (Englisch)

Introduction to Bioinfomatics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Einführung in die Bioinformatik (Vorlesung und Übungen, 2+4 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Tim W. Nattkemper

Lehrinhalte

Diese Vorlesung hat das Ziel die Bioinformatik Lösungsansätze für unterschiedliche häufige Probleme der Datenevaluation in der Biologie zu vermitteln. In den Vorlesungen werden die grundlegenden mathematischen und algorithmischen Hintergründe vermittelt. In den Übungen, welche voraussichtlich im Rahmen einer Blockveranstaltung abgehalten werden, können die Studierenden selbst Erfahrungen mit den vorgestellten Methoden sammeln und die Kenntnise vertiefen.

Es werden folgende Themen behandelt: Genomassemblierung, Sequenzvergleich/-analyse, Multiples Alignment, RNA Strukturen, Proteomics, Datenbanken, Bildanalyse, ...

Kompetenzen

Ziel ist die Vermittlung eines Einblicks in die Hintergründe und Funktionen der wichtigsten Werkzeuge der Bioinformatik. Die Studierenden sollen anschließend in der Lage sein, die Bioinformatik Tools zur Datenanalyse einzusetzen, die Ergebnisse zu interpretieren und in der Planung und Durchführung in der Forschung effizient einzusetzen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbegleitend gestellt werden (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern der Lösungen). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel entweder wöchentlich im rahmen eines Blocks ausgegeben

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen des o.g. Portfolios ergibt 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Nachbereitung der Übungen
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
4 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 15 Wochen

= 30h
= 30h
= 60h
= 30h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul im Bachelorstudiengang

Molekulare Biotechnologie (ab WS 2011/12, Studienstrukturreform)

Geeignet als Ergänzung für die Masterstudiengänge

Genome Based Systems Biology
Biochemie
Biologie
Biophysik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester, jährlich

Einführung in die Informatik

Modultitel

Einführung in die Informatik

Modultitel (Englisch)

Introduction to Informatics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Einführung in die Informatik I (Vorlesung und Übungen)
Einführung in die Informatik II (Vorlesung und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Franz Kummert, AG Angewandte Informatik

Lehrinhalte

Ausgehend vom Polyadischen Zahlensystem insbesondere dem Binärsystem und seinen Rechengesetzen wird die Repräsentation elementarer Daten wie ganze Zahlen, Gleitkommazahlen, und Zeichen und die Verarbeitung und Speicherung dieser Daten mit Hilfe von Schaltnetzen und Schaltwerken vorgestellt. Im Anschluss daran wird der von-Neumann Rechner als Grundkonzept für Rechnerstrukturen erläutert und es werden die Kernaufgaben eines Betriebssystem kurz skizziert. Nach einer Einführung vom Problem zum Programm werden im zweiten Teil des Moduls die Grundlagen der objektorientierten Programmierung, relevante Datenstrukturen (z.B. Listen, Bäume) und wichtige Algorithmen (z.B. Suchen, Sortieren) eingehend erläutert und in praktischen Übungen vertieft.

Kompetenzen

Ziel ist die Vermittlung eines Einblicks in die wesentlichen Grundlagen und Konzepte der Informatik. Insbesondere sollen die Studierenden den prinzipiellen Aufbau und die grundlegende Arbeitsweise eines Rechners kennen. Zudem sollen sie in der Lage sein, für einfachere praktische Probleme selbstständig Lösungen anhand eines objektorientierten Computerprogramms zu erarbeiten.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbegleitend gestellt werden (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern der Lösungen). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben.
mündliche Prüfung (benotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung ergibt 5 LP für Einführung in die Informatik I
erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben ergibt 5 LP für Einführung in die Informatik II

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Einführung in die Informatik 1: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen Vorbereitung auf die mündliche Prüfung gesamt: 150h = 5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 30h = 45h
Einführung in die Informatik 2: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen gesamt: 150h = 5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 5h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 75h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Vorkenntnisse in Einführung in die Informatik und Mathematik I

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Interdisziplinäre Medienwissenschaft

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Einführung in die Informatik 1
Sommersemester: Einführung in die Informatik 2
jährlich

Einführung in die Informatik für Molekulare Biotechnologen

Modultitel

Einführung in die Informatik für Molekulare Biotechnologen

Modultitel (Englisch)

Introduction to Infomatics for Molecular Biotechnology

Lehrveranstaltungen des Moduls

Unix-Praktikum
Einführung in die Informatik I (Vorlesung und Übungen)
Einführung in die Informatik II (Vorlesung und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Franz Kummert, AG Angewandte Informatik

Lehrinhalte

Im Unix-Praktikum werden praktische Fähigkeiten zur Arbeit mit dem Betriebssystem Unix vermittelt. In der Vorlesung Einführung in die Informatik I wird ausgehend vom Polyadischen Zahlensystem und seinen Rechengesetzen die Repräsentation elementarer Daten wie ganze Zahlen, Gleitkommazahlen, und Zeichen und die Verarbeitung und Speicherung dieser Daten mit Hilfe von Schaltnetzen und Schaltwerken vorgestellt. Im Anschluss daran wird der von-Neumann Rechner als Grundkonzept für Rechnerstrukturen erläutert und es werden die Kernaufgaben eines Betriebssystem kurz skizziert. Nach einer Einführung vom Problem zum Programm werden im zweiten Teil des Moduls die Grundlagen der objektorientierten Programmierung, relevante Datenstrukturen (z.B. Listen, Bäume) und wichtige Algorithmen (z.B. Suchen, Sortieren) eingehend erläutert und in praktischen Übungen vertieft.

Kompetenzen

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete und eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbegleitend gestellt werden (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern der Lösungen). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben.
mündliche Prüfung (benotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben im Unix-Praktikum ergibt 1 LP, Bestehen der mündlichen Prüfung ergibt 5 LP für "Einführung in die Informatik I", erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben ergibt 5 LP für "Einführung in die Informatik II"

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Unix-Praktikum: Praktikum Nachbereitung des Praktikums gesamt: 30h = 1 LP	2 SWS x 8 Wochen 2h x 8 Wochen	= 15h = 15h
Einführung in die Informatik I: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen Vorbereitung auf die mündliche Prüfung gesamt: 150h = 5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 30h = 45h
Einführung in die Informatik II: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen gesamt: 150h = 5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 5h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 75h

Leistungspunkte für das Modul: 11 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Molekulare Biotechnologie

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Unix-Kurs, Einführung in die Informatik I
Sommersemester: Einführung in die Informatik II
jährlich

Eingebettete Systeme

Modultitel

Eingebettete Systeme

Modultitel (Englisch)

Embedded Systems

Lehrveranstaltungen des Moduls

(I) Eingebettete Systeme (SoSe: Vorlesung und Übung, 4SWS)
(II) Entwicklung eingebetteter Systeme (WS: Projekt, 4 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Rückert

Lehrinhalte

(I) Bereits heute besteht die Möglichkeit, komplette mikroelektronische Systeme auf einem einzigen Chip zu realisieren man spricht von SoCs, Systems on Chip. Diese Bausteine werden immer mehr in unser tägliches Leben integriert. Sie sind oft nicht als eigenständiger Computer zu erkennen sondern sind Bestandteil eines größeren, sie umgebenden Systems; man spricht von eingebetteten Systemen. Im Rahmen dieser Vorlesung betrachten wir die besonderen Anforderungen an den Entwurf und den Betrieb solcher eingebetteter Systeme.

Die Funktionalität eingebetteter Systeme wird durch die Integration von Prozessoren, anwendungsspezifischer Hardware und Software realisiert. Die besondere Herausforderung beim Entwurf solcher Systeme ergibt sich durch die Heterogenität der Systemarchitektur, die Komplexität der Aufgabenstellung und durch die Notwendigkeit, eine Vielzahl technischer und ökonomischer Vorgaben einhalten zu müssen. Schwerpunkte dieser Vorlesung liegen auf Entwurfsmethoden und Architekturen für eingebettete Systeme. Neben eingebetteten Prozessoren und anwendungsspezifischen Architekturen werden die speziellen Anforderungen an die Kommunikation in und zwischen eingebetteten Systemen diskutiert.

(II) Aufbauend auf den in der Vorlesung erworbenen theoretischen Kenntnissen entwickeln die Studierenden im Rahmen eines Projektes ein eigenes eingebettetes System. Sie erarbeiten gemeinsam eine Spezifikation, die anschließend in Kleingruppen umgesetzt wird. Dabei sind typisch für eingebettete Systeme sowohl softwaretechnische als auch hardwaretechnische Fragestellungen zu lösen. Die Ergebnisse der Projektarbeit werden in einer gemeinsamen Dokumentation zusammengefasst und im Rahmen einer Abschlusspräsentation vorgestellt.

Kompetenzen

(I) Die Vorlesung vermittelt ein vertieftes Verständnis der Anforderungen an eingebettete Systeme und zeigt Lösungsansätze für die Konzipierung und die Realisierung ressourceneffizienter Hardware-Software-Systeme auf.

(II) Im Rahmen des Projektes wird der Vorlesungsstoff praktisch angewandt, um das Verständnis der grundlegenden Konzepte und Entwurfsmethoden von eingebetteten Systemen besser zu verankern. Die Studierenden werden durch die eigenständige Arbeit mit Vorgehensmethoden vertraut, wie sie in wissenschaftlichen und industriellen Projekten gefordert sind. Die Möglichkeit zur Präsentation der eigenen Arbeiten im Rahmen eines Vortrags und einer kurzen Projektdokumentation vertieft zusammen mit der geforderten Teamarbeit wichtige soziale Kompetenzen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei benotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

(I) mündliche Prüfung (benotet)
(II) Projektbericht und Projektpräsentation (benotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

(I) Bestehen der mündlichen Prüfung zur Vorlesung ergibt 5 LP.

(II) Die aktive Mitarbeit in den Gruppenprojekten und die erfolgreiche schriftliche Anfertigung eines Projektberichts mit anschließender Projektpräsentation ergeben 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Eingebettete Systeme: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen Vorbereitung auf die Modulprüfung gesamt: 150h = 5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 30h = 45h
Entwurf eingebtteter Systeme: Projekt Vor-/Nachbereitung des Projekts Vorbereitung der Projektpräsentation gesamt: 150h = 5 LP	4 SWS x 16 Wochen 3h/Woche x 16 Wochen	= 60h = 45h = 15h = 30h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Experimentelle Gestaltung

Modultitel

Experimentelle Gestaltung

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Experimentelle Gestaltung I (Seminar und Übungen)
Experimentelle Gestaltung II (Seminar und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Thomas Jung

Lehrinhalte

Die Veranstaltung Experimentelle Gestaltung I verknüpft auf experimenteller Basis die Grundlagen der Programmierung mit fundamentaler Gestaltung und schafft damit eine Integration beider Bereiche. Der Fokus liegt auf dem Wahrnehmen, Einbeziehen und Beurteilen von Gestaltgesetzen. Die Anwendung von Regelwerken auf Zufallsoperationen setzt die Theorie in die Praxis um. Dies erfolgt im Rahmen von
Übungen.

Die Veranstaltung Experimentelle Gestaltung II nutzt ebenfalls das Experiment, um auf spielerische Weise mit formalen Gestaltrichtlinien zu unvorhergesehenen Ergebnissen zu kommen. Die Analyse von analogen Methoden in Netz-, Video- und Computerkunst schulen das Erkennen von Quellen für eine eigene Gestaltung. Das Ziel der Übungen liegt in der Integration von Informatik und Gestaltung.

Kompetenzen

Beide Seminare beabsichtigen die Schulung der Urteilskraft in Bezug auf Gestaltung. Die eigene Kreativität und deren Grenzen soll erkannt und Mittel für die Überwindung dieser vermittelt werden. Eigene sowie etablierte Werke können analysiert und auf einer Metaebene beschrieben werden. Die Präsentation eigener Arbeiten soll geübt und die Kritikfähigkeit geschult werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

EG I: eine unbenotete Einzelleistung, die in verschiedenen Entwicklungsstufen präsentiert wird
EG II: eine unbenotete Einzelleistung, die in verschiedenen Entwicklungsstufen präsentiert wird

Prüfungsformen

EG I: erfolgreiche Implementierung einer Gestaltungs- u. Programmieraufgabe (unbenotet)
EG II: erfolgreiche Implementierung einer Gestaltungs- u. Programmieraufgabe (unbenotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Fertigstellung der Einzelleistung bzw. der Einzelprojekte

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

EG I: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung gesamt: 88h = 3 LP	2 SWS x 16 Wochen 3,5h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 56h
EG II: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung gesamt: 88h = 3 LP	2 SWS x 16 Wochen 3,5h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 56h

Leistungspunkte für das Modul: 6 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: EG I
Sommersemester: EG II
jährlich

Fermentationstechnik

Modultitel

Fermentationstechnik

Modultitel (Englisch)

Fermentation engineering

Lehrveranstaltungen des Moduls

Das Modul gliedert sich in einen theoretischen und einen praktischen Teil mit einem Umfang von je 4 SWS bzw. 5 LP. Der theoretische Teil gliedert sich in 3 SWS Vorlesung und 1 SWS Seminar.

Modulverantwortliche(r)

Dr. Joe-Max Risse

Lehrinhalte

Die Vorlesung beinhaltet alle Aspekte der Kultivierung von mikrobiellen Organismen (Fermentationstechnik). Sie beginnt mit einer Rekapitulation der wesentlichen Aspekte der Bilanzierung der Grundtypen von Bioreaktoren. Verschiedene Kultivierungstechniken, die im kleinen Maßstab in paralleler Form für Screeningzwecke eingesetzt werden, sind Gegenstand gründlicher Erörterung. Gängige Kultivierungsarten, die zu Hochzelldichtefermentationen führen, werden vorgestellt. Dies beinhaltet auch repetitive und kontinuierliche Kultivierungsprozesse. Für die Anreicherung verbesserter Klone ist der Aspekt der Populationsdynamik in satzweise und kontinuierlich betriebenen Fermentern von Interesse. Verfahren der Produktisolierung werden im Zusammenhang mit Kultivierungsprozessen angesprochen. Der Stoff der Vorlesung wird durch programmierte Korrelationen und Simulationen unterstützt, um ein Gefühl für die verfahrenstechnischen Zusammenhänge zu vermitteln.

Das Seminar dient dazu, einzelne Aspekte der Fermentationstechnik auf der Basis zur Verfügung gestellter Literatur ausarbeiten zu müssen. Über diese Themen wird in Kurzvorträgen referiert und anschließend diskutiert, um einen kritischen Umgang mit der Materie zu schulen.

Im Praktikum sollen die Studierenden den Umgang mit Bioreaktoren vertiefen und Strategien für ausgewählte Prozessführungen wie z.B. für Hochzelldichtefermentationen erlernen.

Kompetenzen

Wissen zur Kultivierung von Mikroorganismen in der Fermentationstechnik. Praktische Ausführung von speziell geregelten Kultivierungsverfahren. Schulung der Präsentation von Daten und deren Diskussion.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung für den theoretischen Teil und eine unbenotete Einzelleistung für das Praktikum

Prüfungsformen

Für den theoretischen Teil eine mündliche Prüfung (benotet) und ein Seminarvortrag (unbenotet). Antestate und Versuchsprotokolle für das Praktikum (unbenotet).

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Teilnahme an Vorlesung, Seminar, Seminarvortrag, mündliche Prüfung: 5 LP
Teilnahme am Praktikum, Antestate, Versuchprotokoll: 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeiten: 2V, 2S, 5Pr
Selbststudium: 120h
Protokollanfertigung: 30h
Seminarvortrag Vorbereitung: 25h
Vorlesung & Seminar: 5 LP
Praktikum: 5 LP

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Theoretische Vorkenntnisse in Biochemie, Mikrobiologie und Bioverfahrenstechnik
Praktische Vorkenntnisse in Biochemie, Mikrobiologie und Bioverfahrenstechnik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biotechnologie I bis IV, der theoretische Teil (3V + 1S) allein auch als Spezialisierung Biotechnologie V oder VI)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Zeit: zwei Semester, Turnus: jährlich, Beginn: Wintersemester
Empfohlen: 1. Semester Master-Studiengang

Game Engineering und Simulation

Modultitel

Game Engineering und Simulation

Modultitel (Englisch)

Game Engineering and Simulation

Lehrveranstaltungen des Moduls

Game Engineering und Simulation (Projektarbeit)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Thorsten Schneider

Lehrinhalte

Ausgehend von ausgewählten aktuellen Themen und Problemstellungen der Spieleentwicklung wird in der Veranstaltung auf spezifische und relevante Wissensdomänen der Informatik, des Software Engineering oder des Spieledesigns eingegangen. In Gruppenarbeit werden Konzepte erarbeitet und praktisch umgesetzt. Die praxis- und berufsorientierte Anwendung steht bei diesem Modul im Vordergrund. Die Lehrveranstaltung kann Anteile der Veranstaltung als Blockveranstaltung ausgliedern. Game Engineering behandelt alle relevanten Bereiche - darunter 3D Engines, Künstliche Intelligenz und Multiplayer-Netzwerke.

Kompetenzen

Ziel ist die Vertiefung wesentlicher Modelle, Verfahren und Methoden des Game Engineering und der Simulation. Die Bandbreite erstreckt sich von der Entwicklung über das Design bis zur Produktion. Insbesondere sollen die Studierenden in möglichst eigenständiger Gruppenarbeit ihre Fähigkeiten der praktischen Umsetzung von Kenntnissen praxisorientiert verbessern. Zudem sollen sie in der Lage sein, selbständig komplexe Probleme zu lösen und ihre Fähigkeiten zielorientiert einzusetzen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Projektbericht und Abschlusspräsentation

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Abgabe des Projektberichts einschließlich der Abschlusspräsentation ergibt 10 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Theoretisches Game Engineering: Teilnahme Vorbereitung Nachbereitung Abschlussdokumentation	4 SWS x 15 Wochen 2h/Woche x 15 Wochen 2h/Woche x 15 Wochen	= 60h = 30h = 30h = 30h
Praktisches Game Engineering: Teilnahme Vorbereitung Nachbereitung Abschlussdokumentation gesamt: 300h = 10 LP	4 SWS x 15 Wochen 2h/Woche x 15 Wochen 2h/Woche x 15 Wochen	= 60h = 30h = 30h = 30h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Voraussetzungen: Algorithmen und Datenstrukturen oder Grundlagen der Programmierung, Techniken der Projektentwicklung
Vorkenntnisse: Softwareengineering I.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

einmalig im Sommersemester 2010, anschließend jedes Wintersemester

Geometrische Modellierung mit Polygonnetzen

Modultitel

Geometrische Modellierung mit Polygonnetzen

Modultitel (Englisch)

Geometric Modeling Based on Polygonal Meshes

Lehrveranstaltungen des Moduls

Geometrische Modellierung mit Polygonnetzen (Vorlesung und Übung, 2+1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Mario Botsch

Lehrinhalte

In der Computergrafik stellen Dreiecksnetze, oder allg. Polygonnetze, den de-facto Standard für die Repräsentation geometrischer Objekte dar. Aufgrund ihrer Einfachheit und der dadurch ermöglichten effizienten Verarbeitung werden Dreiecksnetze aber auch in anderen Anwendungsgebieten zunehmend eingesetzt. In dieser Vorlesung wird die komplette Geometrieverarbeitungspipeline basierend auf Polygonnetzen vorgestellt, angefangen beim 3D-Scannen von Modellen, der Netzgenerierung, über Rauschentfernung und Glätten, Komplexitätsreduktion und Kompression, bis hin zur interaktiven Deformation und Animation. Zum besseren Verständnis wird ein Großteil der besprochenen Methoden in den Übungen implementiert, welche sich in 3-4 Mini-Projekte aufteilen.

Kompetenzen

Die Studierenden lernen häufig gebrauchte numerische Verfahren kennen und wissen diese für gegebene Problemstellung einzusetzen und in die Praxis umzusetzen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Abschließende mündliche Prüfung (15-25 min.) über Vorlesung und Übungen.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

regelmäßige und aktive Teilnahme an Vorlesung und Übungen sowie Bestehen der abschließenden mündlichen Prüfung ergeben 5 LP (Vorlesung 2 LP, Übungen 2 LP, mündliche Prüfung 1 LP)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen

Vorbereitung auf die Modulprüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
3h x 16 Wochen
3h x 16 Wochen

= 30h
= 30h
= 15h
= 45h

= 30h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Empfohlen: Kenntnisse in C++, Mathematik I und II, Modul Wissenschaftliches Rechnen Notwendig: Modul Grundlagen der Computergrafik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester, jährlich

Glykobiotechnologie

Modultitel

Glykobiotechnologie

Modultitel (Englisch)

Glycobiotechnology

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung Glykoproteine und Glykoanalytik (1V)
Vorlesung Glyko(sphingo)lipide (1V)
Seminar zu aktuellen Themen der Glykobiotechnologie (2S)
Praktikum (4Pr)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Heino Büntemeyer, AG Zellkulturtechnik

Lehrinhalte

Die Vorlesung Glykoproteine und Glykoanalytik behandelt einerseits die Bedeutung von Glykostrukturen an Proteinen für deren Einfluss und Wirksamkeit an ausgewählten Beispielen. Weiterhin wird der molekulare Aufbau und die Biosynthese der Glykostrukturen im Organismus besprochen.
Andererseits werden im Detail die Methoden zur Analyse der Glykosilierung behandelt, wobei auch fortgeschrittene, moderne Analysentechniken wie Massenspektrometrie, Kernresonanzspektroskopie, usw. erläutert werden.
Die Vorlesung Glyko(sphingo)lipide behandelt den Aufbau und die Bedeutung dieser Stoffklasse aus medizinischer Sicht.
Im Seminar werden aktuelle Themen der Glykobiotechnologie von den Studierenden an Beispielen vorgestellt.
Das Praktikum umfasst ausgewählte Versuche an realen Glykoproteinen zu den Techniken der Glykoanalytik.

Literatur:

Bioanalytik, Lottspeich;
Functional Molecular Glycobiology, Brooks et al.;
Essentials of Glycobiology, Varki et al.;
Glycoanalysis protocols, Housell;
und weitere

Kompetenzen

In diesem Modul soll den Studierenden erweiterte Einblicke in die Bedeutung der Glykobiotechnologie gegeben werden, besonders auch hinsichtlich ihrer medizinischen Relevanz. Analysenmethoden und Messtechniken werden in Theorie und Praxis vorgestellt, um einen Überblick der gegenwärtigen Möglichkeiten zu vermitteln, damit Aufwand und Nutzen abgeschätzt werden kann.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

Schriftliche oder mündliche Prüfung (benotet), Seminarvortrag (unbenotet), Praktikumsprotokolle (unbenotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Für den theoretischen Teil ist das Bestehen der mündlichen oder schriftlichen Prüfung (benotet) und ein Seminarvortrag nötig
mündliche Testate vor Versuchsbeginn und Versuchprotokolle sind für das Praktikum zu erbringen (unbenotet)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung und Seminar: 2V und 2S, 150h = 5 LP
Praktikum: 4Pr, 150h = 5 LP
gesamt: 300h = 10 LP

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit Vorlesung:
Seminar:
Praktikum:
Nachbereitung Vorlesung:
Vorbereitung Seminarvortrag:
Praktikumsprotokoll:
Prüfung:
gesamt: 300h = 10 LP

3 SWS x 15 Wochen
1 SWS x 15 Wochen
4 SWS x 15 Wochen

= 45h
= 15h
= 60h
= 30h
= 20h
= 15h
= 115h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Bachelor-Abschluss Molekulare Biotechnologie und/oder Zulassungsbedingungen gemäß §4 Abs. 1, 4 und 5 MPO

Für die Teilnahme am Praktikum ist die Teilnahme am theoretischen Teil erforderlich.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul Masterstudiengang

Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biotechnologie I bis IV, der theoretische Teil (2V+2S) allein auch als Spezialisierung Biotechnologie V oder VI)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Zeit: ein Semester
Turnus: jährlich
Empfohlen: 2. Semester Masterstudiengang

Grundlagen Datamining

Modultitel

Grundlagen Datamining

Modultitel (Englisch)

Foundations of Datamining

Lehrveranstaltungen des Moduls

Grundlagen Datamining (Vorlesung und Blockübung/Übungen, 2 + 2/1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Helge Ritter

Lehrinhalte

Das Modul bietet eine Einführung in grundlegende Methoden des Datamining, der explorativen Datenanalyse und dafür einschlägigen Verfahren maschinellen Lernens und der Visualisierung von Daten.

Kompetenzen

Ziel ist die Vermittlung grundlegender Fragestellungen, Methoden und Anwendungsfelder des Datamining: Datenvorverarbeitung, Dimensionsreduktionsverfahren, Visualisierungstechniken, maschinelles Lernen, Signifikanzbewertung. Dabei werden die Anwendungsfelder Text- und Bilddatenmining, Datamining in der Bioinformatik und Zeitreihenanalyse berührt.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (50% der erzielbaren Punkte). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben, bei Blockübungen täglich.

benotete mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiches Bearbeiten der Übungsaufgaben ergibt 1,5 LP, Bestehen der mündlichen Prüfung ergibt 3,5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Datamining I Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung	2 SWS x 16 Wochen 2h x 16 Wochen	= 30h = 30h
Blockübungen Nachbereitungen der Übungen oder Übungen Bearbeiten der Übungsaufgaben	6h x 1 Woche 1 SWS x 16 Wochen 2h x 16 Wochen	= 30h = 15h = 15h = 30h
Vorbereitung auf die Modulprüfung gesamt: 150h = 5 LP		= 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Nützlich: Neuronale Netze und Lernen, Bildverarbeitung, Vertiefung Mathematik
Querbezüge zu: Information Visualization, Sequenzanalyse, Mustererkennung bzw. Musterklassifikation

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester, mindestens 2-jährlich

Grundlagen der Computergrafik

Modultitel

Grundlagen der Computergrafik

Modultitel (Englisch)

Computer Graphics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung "Einführung in die Computergrafik" (Vorlesung und Übung, 4+2 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Mario Botsch

Lehrinhalte

Dieses Modul vermittelt die theoretischen und praktischen Grundlagen der Computergrafik, wobei die effiziente und/oder realistische Visualisierung dreidimensionaler Szenen im Mittelpunkt steht. Die Vorlesung teilt sich in vier Blöcke auf: Im Geometrie-Block werden verschiedene Repräsentationen für 3D-Modell und 3D-Szenen behandelt, z.B. Dreiecksnetze, Splineflächen, oder Volumendaten. Diese Modelle können dann entweder möglichst foto-realistisch (Block Globale Beleuchtung) oder möglichst effizient (Block Echtzeit-Rendering) visualisiert werden. Im Bildbearbeitungs-Block werden Post-Processing- oder Kompressionsverfahren für die resultierenden Bilder besprochen. Zum besseren Verständnis wird ein Großteil dieser Verfahren in den praktischen Übungen implementiert, welche in vier Mini-Projekte zu den entsprechenden Themenblöcken aufgeteilt sind.

Kompetenzen

In der Vorlesung lernen Studierende die Grundlagen der Computergrafik kennen und sammeln in den Übungen praktische Erfahrungen mit deren Implementation. Diese beinhalteten sowohl theoretische Grundlagen der Geometrierepräsentation und des Lichttransportes, als auch praktische Aspekte wie effiziente Datenstrukturen und Algorithmen für Echtzeitanwendungen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benoteteEinzelleistung

Prüfungsformen

Abschließende mündliche Prüfung (25-30 min.) über Vorlesung und Übungen.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

regelmäßige und aktive Teilnahme an Vorlesung und Übungen sowie Bestehen der abschließenden mündlichen Prüfung ergeben 10 LP (Vorlesung 3 LP, Übungen 4 LP, mündliche Prüfung 3 LP)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen

Vorbereitung auf die Modulprüfung
gesamt: 300h = 10 LP

4 SWS x 16 Wochen
4h x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
4,5h x 16 Wochen
3h x 16 Wochen

= 60h
= 60h
= 15h
= 75h

= 90h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Kenntnisse in C++

Mathematik I und II

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)
Interdisziplinäre Medienwissenschaft (Bildverarbeitungtechnologien)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Vorlesung
Sommersemester: Seminar/Projekt
jährlich

Grundlagen der Programmierung

Modultitel

Grundlagen der Programmierung

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Grundlagen der Programmierung I (Vorlesung und Übungen)
Grundlagen der Programmierung II (Vorlesung und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Thorsten Schneider

Lehrinhalte

Ausgehend von der Geschichte der Informatik werden in Grundlagen der Programmierung I die Grundlagen der Programmierung vorgestellt. Neben Programmierparadigmen werden die Grundprinzipien imperativer und funktionaler Programmiersprachen vorgestellt. Nach der Einführung wird auf die die Grundlagen der Programmierung eingegangen und die Grundlagen der objektorientierten Programmierung vorgestellt. Algorithmen als Lösung von Spezifikationen ergänzen die Grundlagen. Relevante Datenstrukturen (z.B. Listen, Bäume) und wichtige Algorithmen (z.B. Suchen, Sortieren) werden abschließend erläutert und in praktischen Übungen vertieft.

In Grundlagen der Programmierung II wird die Programmiersprache Java ausführlich vorgestellt. Neben der Vorstellung relevanter lexikalischer Elemente, Datentypen und Methoden wird vertieft auf Klassen und Objekte eingegangen. Diesem schließt sich die professionelle Entwicklung mit Java an. Neben den modernen Konzepten (z.B. Generics) steht die Beherrschung spezieller ausgesuchter Entwicklungsmethoden im Vordergrund (z.B. Test Driven Development, Test First, Cognitive Debugging, UML, Patterns/Anti-Patterns). Dabei ist im zweiten und dritten Drittel des Semesters ein individuelles Programmierprojekt selbstständig durchzuführen.

Kompetenzen

Ziel ist die Vermittlung der wesentlichen Grundlagen und Konzepte der Informatik und der Programmierung. Insbesondere sollen die Studierenden objektorientierte Vorgehensweisen beherrschen und durch Vertiefung mit der ausgewählten Programmiersprachen verbessern. Zudem sollen sie in der Lage sein, für einfachere praktische Probleme selbstständig Lösungen anhand einer objektorientierten Anwendung algorithmisch zu erarbeiten und moderne Entwicklungsmethoden einzusetzen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

benotet: Grundlagen der Programmierung I: mündliche oder schriftliche Prüfung
unbenotet: Grundlagen der Programmierung II: selbständiges Erstellen einer Softwareanwendung (Einzelprojekt)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen oder schriftlichen Prüfung ergibt 5 LP für Grundlagen der Programmierung I. Erfolgreiche Bearbeitung des Einzelprojektes ergibt 5 LP für Grundlagen der Programmierung II

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Grundlagen der Programmierung I: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen Vorbereitung auf die mündliche Prüfung gesamt: 150h = 5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 30h = 45h
Grundlagen der Programmierung II: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen gesamt: 150h = 5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 5h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 75h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Medieninformatik und Gestaltung (ab WS 2008/09)
Nebenfach Informatik (ab WS 2008/09)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Grundlagen der Programmierung I
Sommersemester: Grundlagen der Programmierung II
jährlich

Grundlagen Neuronaler Netze

Modultitel

Grundlagen Neuronaler Netze

Modultitel (Englisch)

Foundations of Artificial Neural Networks

Lehrveranstaltungen des Moduls

Neuronale Netze und Lernen I (Vorlesung und Übungen, 2+1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Helge Ritter

Lehrinhalte

Das Modul vermittelt ein Verständnis der grundlegenden Konzepte neuronaler Informationsverarbeitung. Ausgehend von Modellvorstellungen der Informationsverarbeitung in biologischen Neuronennetzen werden theoretische Grundlagen und Lernverfahren künstlicher neuronaler Netze dargestellt. In praktischen Übungen wird das Gelernte vertieft und mit Hilfe von Neurosimulatoren programmiertechnisch umgesetzt.

Kompetenzen

Nach Besuch der Veranstaltung sollen die Teilnehmer in der Lage sein, die Leistungsfähigkeit der besprochenen Verfahren einzuschätzen und sie auf Probleme in Anwendungsdomänen erfolgreich einzusetzen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Lösen von Übungsaufgaben, mündliche Prüfung über die Vorlesung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

erfolgreiches Bearbeiten (mind. 50%) der Übungsaufgaben, Bestehen der mündlichen Prüfung über die Vorlesung und Übungen

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Neuronale Netze und Lernen I Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Bearbeiten der Übungsaufgaben gesamt: 105h = 4 LP	2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen 1 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 30h = 15h = 30h
Vorbereitung auf die Modulprüfung: gesamt: 45h = 1 LP		= 45h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Algorithmen und Datenstrukturen bzw. Grundlagen der Programmierung bzw. Einführung in die Informatik für Biotechnologen, Vertiefung Mathematik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Molekulare Biotechnologie (WP Informatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester

Grundlagen Technischer Informatik

Modultitel

Grundlagen Technischer Informatik

Modultitel (Englisch)

Introduction to Computer Engineering

Lehrveranstaltungen des Moduls

Grundlagen der Technischen Informatik (Vorlesung und Übungen, 2V + 2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ralf Möller, AG Technische Informatik

Lehrinhalte

Die Veranstaltung vermittelt Grundkenntnisse in den beiden Teilgebieten Rechnerarchitektur und Betriebssysteme. Im Teilgebiet Rechnerarchitektur werden ausgehend von der Schaltalgebra Grundschaltungen der digitalen Elektronik und der Computerarithmetik sowie Verfahren zur Kodierung von Zahlen eingeführt. Darauf aufbauend werden Kenntnisse zur Architektur von Digitalrechnern (CPU, Bussysteme, Speicher usw.) vermittelt. Das Teilgebiet Betriebssysteme stellt die Beziehung zwischen Rechnerhardware und Betriebssystemsoftware dar (Interrupts, Privilegstufen, Speicherverwaltungseinheit usw.). Behandelt werden ausgewählte Aspekte von Prozess- und Thread-Verwaltung, elementare Synchronisationsmechanismen (Mutex-Locks, Semaphoren), Verfahren der Speicherverwaltung (Paging, Segmentierung) sowie Datei- und Ein-Ausgabeverwaltung. Die Konzepte werden am Beispiel des Betriebssystems Unix/Linux erläutert. Die Übungen dienen der Vertiefung praktischer Fähigkeiten (z.B. schaltalgebraisches Rechnen, Konvertierung zwischen Zahlensystemen, Kodierung von Zahlen) und der Vertiefung theoretischer Kenntnisse (z.B. Befehlsabarbeitung, Scheduling, Synchronisationsmechanismen).

Kompetenzen

Die Studierenden erwerben Grundkenntnisse zur Architektur von Digitalrechnern und von Betriebssystemen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

aktive und regelmäßige Teilnahme an den Übungen, Klausur über die Inhalte der Vorlesung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Abschlussklausur (mindestens 50% der Maximalpunktzahl) ergibt 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
gesamt: 144h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
3h/Woche x 16 Wochen

= 32h
= 32h
= 32h
= 48h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Wünschenswert sind Kenntnisse im Modul Werkzeuge und Programmierung oder im Modul Werkzeuge

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Medieninformatik und Gestaltung
Bioinformatik und Genomforschung
Nebenfach Informatik

Alternativ zum Modul Grundlagen der Technischen Informatik können die Module Rechnerarchitektur und Betriebssysteme belegt werden, um vertiefte Kenntnisse im Bereich Technische Informatik zu erwerben. Die Anrechnung der zusätzlichen 5 Leistungspunkte erfolgt im Wahlbereich.

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

2. Semester des Bachelorprogramms
jährlich

Grundlagen theoretischer Informatik

Modultitel

Grundlagen theoretischer Informatik

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Theoretische Informatik (Vorlesung und Übungen, 4V + 2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ipke Wachsmuth

Lehrinhalte

Zentrale Gegenstände des Moduls sind die Formalisierung von Algorithmen und deren sprachliche Realisierungen als Programme sowie Problemlösungen durch Berechnungsverfahren. Neben formalen Sprachen und ihrer Typisierung nach Leistungsfähigkeit werden Grammatiken und Automaten behandelt. Es folgen Einführungen in die Berechenbarkeitstheorie, die sich mit grundsätzlichen Möglichkeiten und Grenzen der Algorithmisierbarkeit befasst, und in die Komplexitätstheorie, die untersucht, mit welchem Aufwand an Berechnungsressourcen (Rechenzeit, Speicherplatz) Probleme algorithmisch gelöst werden können. Abschließend werden Grundzüge der Logik im Hinblick auf ihre Rolle in informatischen Aufgabenstellungen vermittelt.

Kompetenzen

Grundsätzliches Verständnis der theoretischen Prinzipien der Informatik und Aneignung formaler Methoden wie z.B. Beweistechniken.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (Bestehensgrenze 60% der erzielbaren Punkte) und Abschlussklausur (90 min) oder abschließende mündliche Prüfung (15 - 12 min). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portofolios werden wöchentlich ausgegeben. Abschlussklausur oder abschließende mündliche Prüfung beziehen sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige Teilnahme an der Vorlesung und an den Übungen, mind. 60% der maximal erreichbaren Punkte beim Bearbeiten der Übungsaufgaben, Bestehen der Klausur

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Teilnahme an der Vorlesung: Teilnahme an den Übungen: Bearbeiten der Übungszettel: gesamt: 150h = 5 LP	4 SWS x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen	= 60h = 30h = 60h
Selbststudium und Klausurvorbereitung: gesamt: 90h = 3 LP		= 90h

Leistungspunkte für das Modul: 8 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Vorausgesetzt werden Kenntnisse der Programmierung sowie Grundkenntnisse der naiven Mengenlehre und elementarer Beweistechniken wie des Beweisens durch Widerspruch und durch vollständige Induktion.

Im Bachelorstudiengang Nebenfach Informatik: Grundlagen der Programmierung

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Kognitive Informatik
Naturwissenschaftliche Informatik
Nebenfach Informatik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich im Wintersemester, Dauer 1 Semester

Hardware-Engineering

Modultitel

Hardware-Engineering

Modultitel (Englisch)

Hardware Engineering

Lehrveranstaltungen des Moduls

Seminar aus dem Bereich Hardware-Engineering
Übungen/Praktikum Hardware-Engineering
Seminar aus dem Bereich parallele Rechnerarchitekturen

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ralf Möller, AG Technische Informatik

Lehrinhalte

Das Seminar im Bereich Hardware-Engineering befasst sich mit der Entwicklung von komplexen digitalen Schaltungen. Hierzu gehören die verschiedenen Arten von programmierbaren ICs, die beim Entwurf eingesetzten Beschreibungssprachen und die Vorgehensweise bei einem solchen Hardware-Entwurf. Ebenfalls behandelt wird die Fehlersuche in programmierbaren digitalen Schaltungen.
Die Übungen enthalten neben theoretischen Aufgaben auch kleine Projekte (Praktikumsaufgaben) zum Erlernen einer Hardware-Beschreibungssprache und zum Erlernen des Hardware-Entwurfsverfahren. Die Studenten sollen die im Seminar kennen gelernten Techniken vertiefen und praktisch anwenden.
Das Seminar im Bereich parallele Rechnerarchitekturen bietet einen Einblick in unterschiedliche parallele Architekturen moderner Computer. Hierbei wird zunächst ein grober Überblick gegeben und eine Klassifizierung der verschiedenen Ansätze vorgenommen. Im Anschluss werden ausgewählte Architektur-Konzepte genauer betrachtet.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen den Entwurf von und die Fehlersuche in komplexen digitalen Schaltungen verstehen. Hierzu gehört auch die Kenntnis der Zielsystem- und der Entwicklungs-Hardware (programmierbare digitale und analoge ICs, Programmier- und Fehlersuchgeräte). Im zweiten Teilgebiet besteht das Lernziel in der Kenntnis der verschiedenen parallelen Rechnerarchitekturen, ihrer jeweiligen Eigenschaften und der zugehörigen Programmiermodelle.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

unbenoteter Vortrag mit schriftlicher Ausarbeitung oder Hausarbeit in einem der Seminare
unbenotete Übungsaufgaben/Praktikumsberichte

Prüfungsformen

bewerteter Vortrag und Ausarbeitung oder umfangreichere, bewertete Hausarbeit
bewertete Übungsaufgaben/Praktikumsberichte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Vortrag/Ausarbeitung und Hausarbeit in ausreichendem Umfang und ausreichender Qualität regelmäßige Teilnahme an beiden Seminaren
bewertete Übungsaufgaben/Praktikumsberichte: zu erreichen sind mindestens 50% der Maximalpunktzahl

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

1. Seminar (aktiv) Seminar Vortrag und Ausarbeitung bzw. Hausarbeit gesamt: 64h = 2 LP	2 SWS x 16 Wochen	= 32h = 32h
2. Seminar (passiv) Seminar gesamt: 32h = 1 LP	2 SWS x 16 Wochen	= 32h
Übung/Praktikum Vorbereitung gesamt: 64h = 2 LP	2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 32h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Abschluss des Moduls Rechnerarchitektur

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

1. Seminar und Praktikum im Wintersemester
2. Seminar im Sommersemester
jährlich oder zweijährlich je nach Teilnehmerinteresse

Industrielle Biotechnologie

Modultitel

Industrielle Biotechnologie

Modultitel (Englisch)

Industrial Biotechnology

Lehrveranstaltungen des Moduls

Das Modul besteht aus einem Vorlesungsteil im Umfang von 3 SWS und einem Seminar im Umfang von 1 SWS.

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. T. Noll

Lehrinhalte

Dieses Modul vermittelt aktuelle Kenntnisse aus wichtigen Arbeitsfeldern der pharmazeutischen Industrie. Dies umfasst insbesondere die Aspekte Targetidentifizierung, Targetoptimierung, Funktionalitätsscreening, präklinische und klinische Entwicklung, Galenik und good manufacturing practice (GMP). Darüber hinaus werden wichtige unternehmerische und Management-Aspekte vermittelt, einschließlich einer Einführung in die wichtigsten Kernkompetenzen zur Unternehmensgründung. Im Seminar erstellen die Teilnehmer in Kleingruppen eigenständig einen Businessplan und stellen diesen in einer Präsentation vor.

Kompetenzen

Im Modul Industrielle Biotechnologie erwerben die Studierenden ein fundiertes Wissen über die den klassischen biotechnologischen Arbeitsbereich Prozessentwicklung und Produktion flankierenden Arbeitsbereiche, um so die eigene berufliche Perspektive zu erweitern und die Voraussetzungen für die kompetente Kommunikation in der industriell immer wichtiger werdenden integrierten Projektbearbeitung zu erwerben. Darüber hinaus werden die Studierenden für die Möglichkeiten und die Risiken der selbständigen Umsetzung und Vermarktung wissenschaftlicher Ideen im Rahmen einer Firmengründung sensibilisiert.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Klausur (benotet) und Seminarvortrag (unbenotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Für den theoretischen Teil sind das Bestehen der mündlichen Prüfung (benotet) und ein akzeptierter Seminarvortrag (unbenotet) nötig.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung und Seminar: 3V und 1S

150h = 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Bachelor-Abschluss Molekulare Biotechnologie und Zulassungsbedingungen gemäß §4 Abs. 1, 4 und 5 MPO

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biotechnologie V oder VI)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

ein Semester, Turnus: jährlich im Sommersemester
Empfohlen: 2. oder 4. Semester Master-Studiengang

Information Retrieval

Modultitel

Information Retrieval

Modultitel (Englisch)

Information Retrieval

Lehrveranstaltungen des Moduls

Einführung in das Information Retrieval (WS: 2V+2Ü)
Praktikum Information Retrieval (SS: 4Pr)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Philipp Cimiano

Lehrinhalte

Das Auffinden relevanter Informationen stellt eine zentrale Aktivität in unserer modernen Wissensgesellschaft dar. Relevante Informationen sind zum großen Teil in unstrukturierten Dokumenten (insbesondere Textdokumente) zu finden. Das Gebiet des Information Retrieval (IR) beschäftigt sich mit der Erforschung, Entwicklung und Anwendung von Methoden für den effizienten Zugriff und Suche auf großen Mengen von unstrukturierten Daten, insbesondere Texte, Bilder und Videos. In der Vorlesung werden folgende Themen behandelt:

Information Retrieval Modelle (insbesondere das Boolsche, das vektor-basierte und das probabilistische Modell)
Methoden zur Gewichtung von Termen
Techniken zur Indizierung
Sprachmodelle für das Information Retrieval
Relevance Feedback und Query Expansion für das Information Retrieval
Latent Semantic Indexing
Web Suche: Der Fall Google
Multimedia Retrieval

Ziel des Praktikums ist es, eine eigene Suchmaschine für einen größeren Datensatz (den Reuters Datensatz) zu entwickeln.

Kompetenzen

Nach Abschluss des Moduls sollten die Studierenden:

mit den wesentlichen Paradigmen sowie den gängigen Methoden und Modellen des Information Retrievals vertraut sein,
Techniken beherrschen, um große Mengen an unstrukturierten Daten im Hinblick auf das effiziente Retrieval zu indizieren,
ein Verständnis für fortgeschrittene Techniken wie die Verwendung von Sprachmodellen für das IR, relevance feedback sowie latent semantic indexing entwickelt haben,
die Funktionsweise von Web-Suchmaschinen verstehen, sowie
in der Lage sein, ein IR System selbstständig zu implementieren.

Literatur:

"Introduction to Information Retrieval", Manning, Raghavan, Schütze, Cambridge University Press, 2008
"Search Engines: Information Retrieval in Practice", Bruce Croft, Donald Metzler, Trevor Strohman, Pearson/Addison-Wesley, 2009
"Modern Information Retrieval", Baeza-Yates and Ribeiro-Neto, Addison-Wesley, 1999

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung (Klausur) und zwei unbenotete Einzelleistungen (Portfolio aus Übungsaufgaben und Praktikum)

Prüfungsformen

Klausur
Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbegleitend gestellt werden (Bestehensgrenze 60% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern der Lösungen). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben
erfolgreiches Absolvieren des Praktikums (Vorstellung der entwickelten Suchmaschine in Gruppen)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Klausur (2 LP) und erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben (3,5 LP) sowie erfolgreiches Absolvieren des Praktikums (4,5 LP) ergeben insgesamt 10 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung Vorlesung
Vorbereitung der Übungen
Übungen
Vorbereitung der Klausur
Praktikum (Präsenz)
Vorbereitung Praktikum
gesamt: 300h = 10 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen

2 SWS x 16 Wochen

= 30h
= 30h
= 30h
= 30h
= 60h
= 30h
= 90h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Kenntnisse in folgenden Gebieten werden empfohlen (stellen aber keine Voraussetzung dar): Algorithmen und Datenstrukturen, Grundkenntnisse Mathematik, Einführung in die Datenbanken und Modellierung

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)
Interdisziplinäre Medienwissenschaft

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Vorlesungen und Übungen (einmalig auch im SS 2010)
Sommersemester: Praktikum
Dauer 2 Semester

Information Visualization

Modultitel

Information Visualization

Modultitel (Englisch)

Information Visualization

Lehrveranstaltungen des Moduls

Information Visualization (Vorlesung, 4 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Tim W. Nattkemper

Lehrinhalte

In dieser Vorlesung werden die Grundlagen der Information Visualization, also der Repräsentation von Daten und Datenräumen mit Hilfe der Computergrafik behandelt. Neben einer grundlegenden Einführung in das Thema der Datenvisualisierung und in die kognitionspsychologischen Aspekte werden vor allem neue Techniken und Anwendungsgebiete der Visualisierung besprochen: Glyphen, Hyperbolic Trees, Netmap, Virtual Worlds etc.

Literatur:

C. Ware: Information Visualization. Morgan Kaufmann Publishers 2004.
R. Spence: Information Visualization. Addison Wesley 2000.
E. R. Tufte: The Visual Display of Quantitative Information. Graphics Press 2002.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen sowohl theoretische Grundlagen als auch handwerkliche Kenntnisse über das Themengebiet erwerben. Die vermittelten Inhalte sollen den Studierenden eine Grundlage für die visuelle Analyse von Daten liefern. Als Anwendungsfelder sollen verstärkt Daten aus den Naturwissenschaften besprochen werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete oder unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

benotete oder unbenotete Klausur über die Inhalte der Vorlesung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Klausur ergibt 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Vorbereitung auf die Modulprüfung
gesamt: ca. 150h = 5 LP

4 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= 60h
= 30h
= 60h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

gute Ergänzung zum Modul Grundlagen Datamining

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul im Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Molekulare Biotechnologie (WP Informatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester, jährlich

Informationssysteme in der molekularen Bioinformatik

Modultitel

Informationssysteme in der molekularen Bioinformatik

Modultitel (Englisch)

Information systems for molecular Bioinformatics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Webbasierte Informationssysteme (2V + 2Ü)
Programmierpraktikum (4Pr)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ralf Hofestädt

Lehrinhalte

Ergebnisse sowie experimentelle Daten der molekularen Biologie werden im Internet durch spezifische Informationsquellen dem Nutzer verfügbar gemacht. Neben den reinen Datenquellen sind auch spezifische Analysetools verfügbar. Somit basiert das Lösen komplexer Probleme im Bereich der Bioinformatik zunehmend auf web-basierten integrativen Lösungen.

Literatur:

Cynthia Gibas und Per Jambeck: Bioinformatics Computer Skills. OReilly 2001
Akmal Chaudhri et al.: XML Data Management. Addison-Wesley 2003

Kompetenzen

Mit der Zunahme elektronischer Datenquellen im Fachbereich Bioinformatik sind wachsende Anforderungen an das Datenmanagement verbunden. In diesem Teil der Lehrveranstaltung werden Fähigkeiten zur eigenständigen Analyse molekularer Internetdatenbanken und informationssysteme, der Akquise und Integration anwendungsbezogener Daten, sowie der Modellierung eigener Lösungen zur Datenspeicherung, -integration und -repräsentation vermittelt.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung oder Klausur, Programmieraufgabe

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Aktive Teilnahme an der Vorlesung (Übungsaufgaben) ergibt 4 LP, Bestehen der mündlichen Prüfung oder Klausur über die Vorlesung und Übung ergibt 3 LP, Bestehen des Projekts/Praktikums 3 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung Webbasierte Informationssys. Nachbereitung der Vorlesung: Übungen Vorbereitung der Übungen: gesamt: 120h = 4 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2,5h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 45h
Vorbereitung auf die Modulprüfung gesamt: 210h = 3 LP		= 90h
Projekt/Praktikum: Besprechungen: Nachbereitung der Besprechungen: Entwurf Algorithmen: Implementierung: gesamt: 90h = 3 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 1 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 15h = 30h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Algorithmen und Datenstrukturen
Grundkenntnisse Mathematik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik)
Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biologie/Bioinformatik/Genomforschung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Vorlesung und Übung,
Sommersemester: Projekt
jährlich

Kognitive Aspekte des Lernens

Modultitel

Kognitive Aspekte des Lernens

Modultitel (Englisch)

Cognitive aspects of learning

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung: Sprache und Lernen (2 SWS) oder
Seminar zum Thema soziale Kognition/Interaktion (2 SWS) oder
Seminar: Biopsychologische Ansätze des Lernens (2 SWS)

Modulverantwortliche(r)

PD Dr. Katharina J. Rohlfing

Lehrinhalte

Die Veranstaltungen geben einen umfassenden Einblick in menschliche Lernprozesse. Die Veranstaltung "Biopsychologische Ansätze des Lernens" leitet zusätzlich in die Lernmechanismen bei Tieren ein. Bei allen Veranstaltungen wird das Lernen wird jedoch nicht nur dargestellt als das Herausbilden von abstrakten Repräsentationen, die auf Grund bloßer Beobachtung entstehen. Ein besonderer Fokus richtet sich vielmehr auf Verbindungen zwischen kognitiven Modalitäten, und die Informationen aus der Umwelt, die die Lernprozesse tragen und unterstützen. Die Kommunikationsprozesse mit der Umwelt werden in Abhängigkeit von einer Aufgabe und den Gegebenheiten einer Situation interpretiert.
Als Grundlage für diese Veranstaltung werden verschiedene, vorwiegend englischsprachige, Studien präsentiert und diskutiert.

Kompetenzen

In der Veranstaltung lernen die Studierenden die Meilensteine der menschlichen Lernprozesse kennen. Geleitet von unterschiedlichen Theorien werden diese aus verschiedenen Blickwinkeln kritisch betrachtet und es wird auf Gemeinsamkeiten und auf Unterschiede verschiedener Disziplinen eingegangen. Im Bezug auf die Methoden des wissenschaftlichen Arbeitens lernen die Studierenden interdisziplinäre Texte zu erarbeiten und zu diskutieren. Weiterere Schwerpunkte liegen auf der Fertigkeit zur Literaturrecherche, die in den begleitenden Übungen oder in der schriftlichen Ausarbeitung eines Essays vertieft wird und der kurzen Präsentation von Forschungsartikeln sowie auf dem Protokollieren von Diskussionen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete oder benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Im Falle der Vorlesung: eine Klausur oder eine Präsentation einer vorlesungsbegleitenden Übung mit schriftlicher Ausarbeitung
Im Falle des Seminars: eine Präsentation eines Seminarthemas mit Ausarbeitung eines Essays zu einem gestellten oder selbstgewählten Thema

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

erfolgreiche Teilnahme an der Veranstaltung; Bestehen der Klausur oder Präsentation einer vorlesungsbegleitenden Übung oder eines Seminarthemas; schriftliche Ausarbeitung eines Essays ergibt 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Vorbereitung der vorlesungsbegl. Übungen
Ausarbeitung einer vorlesungsbegl. Übung
Recherche zu einem Vorlesungsthema
oder
Teilnahme am Seminar
Nachbereitung des Seminars
Vorbereitung des Vortrags inkl. Diskussion
Schriftl. Anfertigung mit Recherche eines
Essays zu einer gg. oder selbstgewählten
Fragestellung

gesamt: 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche
2h/Woche

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche

= 32h
= 16h
= 32h
= 30h
= 10h

= 32h
= 16h
= 30h

= 60h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Intelligente Systeme (Kognitionswiss. Grundlagen Intelligenter Systeme)
Linguistik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich

Kognitive Mechanismen sozialer Interaktion

Modultitel

Kognitive Mechanismen sozialer Interaktion

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Seminar mit schriftlicher Ausarbeitung (2 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Dr.-Ing. Stefan Kopp

Lehrinhalte

Das Modul gibt einen Einblick in die kognitiven Grundlagen und Mechanismen der Interaktion zwischen Individuen, wie sie in der Kommunikation zwischen Menschen auftreten aber auch in der Interaktion mit Maschinen zum Tragen kommen. Dies betrifft zum Beispiel die Prozesse des Verstehens und Produzieren von Sprache, Gestik oder anderen Modalitäten, der Interaktion im Dialog, der sozialen Resonanz und Empathie oder des Lernens in sozialer Interaktion (z.B. durch Imitation). Als Grundlage für diese Veranstaltung werden verschiedene, vorwiegend englischsprachige, Arbeiten zu Studien und Theorien studiert, präsentiert und diskutiert.

Kompetenzen

In diesem Modul werden in strukturierter Art und Weise zentrale psychologische und kognitionswissenschaftliche Aspekte der sozialen Kognition und Kommunikation vermittelt. Methodisch lernen die Studierenden das Recherchieren und Erarbeiten von wissenschaftlichen Texten sowie das Präsentieren, Reflektieren und schriftliche Auseinandersetzen mit kognitionswissenschaftlichen Inhalten.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete oder unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Seminarvortrag und schriftliche Ausarbeitung eines Essays zu einem gestellten oder selbst gewählten Thema

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Aktive Teilnahme an der Veranstaltung; Vortrag und schriftliche Ausarbeitung

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Teilnahme am Seminar
Vor- und Nachbereitung des Seminars
Vorbereitung des Vortrags inkl. Diskussion
Schriftliche Anfertigung mit Recherche eines Essays zu
einer gegebenen oder selbstgewählten Fragestellung:
gesamt: ca. 150h = 5 LP

= 30h
= 30h
= 30h

= 60h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Kognitive Informatik (Vertiefung Intelligente Systeme)

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Intelligente Systeme (Kognitionswissenschaftliche Grundlagen Intelligenter Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

einsemestrig, jährlich

Kognitive Organisation

Modultitel

Kognitive Organisation

Modultitel (Englisch)

Cognitive organization

Lehrveranstaltungen des Moduls

Mentale Repräsentationen (Seminar, 2 SWS) oder
Gehirn und Bewegung (Seminar, 2 SWS) oder
Intelligente Bewegung (Seminar, 2 SWS)

Aus dem Angebot soll nur eine Lehrveranstaltung gewählt werden!

Modulverantwortliche(r)

PD Dr. Katharina J. Rohlfing

Lehrinhalte

In den Seminaren werden grundlegende Ansätze aus der kognitiven Psychologie, kognitiven Linguistik, Entwicklungspsychologie, den Neurowissenschaften, der kulturellen Anthropologie und der Philosophie vorgestellt. Die Diskussion der verschiedenen Ansätze gibt einen Überblick über die kritischen Punkte der kognitiven Organisation. Der Blickwinkel des Implementierens soll helfen, die Eigenschaften, Funktionen und essenzielle Strukturen der Ansätze in Modelle umzusetzen.

Als Grundlage für diese Veranstaltung werden verschiedene, vorwiegend englischsprachige, Studien präsentiert und diskutiert.

Kompetenzen

In diesem Seminar lernen die Studierenden verschiedene Ansätze zur kognitiven Organisation kennen. Im Mittelpunkt des Seminars "Mentale Repräsentationen" steht die Problematik der Referenz: Wie beziehen sich das Wissen und symbolische Ausdrucksmittel eines intelligenten Systems auf die Objekte und Ereignisse in der Welt. Im Mittelpunkt des Seminars "Intelligente Bewegung" stehen Theorien und Modelle der kognitiven Bezugssysteme menschlicher Handlungen (Gedächtnis, Wahrnehmung, Zielkodierung) sowie die experimentellen Zugänge der Messung von Bewegungsrepräsentationen (z.B. Messung Langzeitgedächtnis, Kurzzeitgedächtnis, neuronale Netze). Im Seminar "Gehirn und Bewegung" werden bewegungsrelevante Grundlagen der Neurowissenschaft vorgestellt, vom Aufbau des Gehirns über motorische und sensorische Systeme bis hin zu funktionalen Zusammenhängen zwischen Wirk- und Botenstoffen.

Im Hinblick auf die Methoden des wissenschaftlichen Arbeitens lernen die Studierenden eine kritische Auseinandersetzung mit theoretischen Ansätzen und experimentellen Zugängen zur kognitiven Organisation. Darüber hinaus sollen sie in einem Referat oder Impulsreferat die zentralen Punkte eines Textes und leitende Fragen für eine Diskussion ausarbeiten und präsentieren.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete oder benotete Einzelleistung: Vorbereitung der Texte für die jeweilige Sitzung; Vortragen eines Referats und Vorbereitung einer Diskussion, sowie schriftliche Ausarbeitung des Referats auf der Grundlage der Diskussion;
alternativ: Mitschreiben und Bestehen einer Klausur.

Prüfungsformen

Vortrag und schriftliche Ausarbeitung oder Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiche Teilnahme am Seminar; Vortragen eines Referats und Vorbereitung einer Diskussion oder Bestehen einer Klausur

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Seminar
Vor- und Nachbereitung der Texte
für das Seminar
Vorbereitung eines Referats oder
Impulsreferats und einer Diskussion
Ausarbeitung des Referats
oder
Vorbereitung auf eine Klausur
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen

3h/Woche x 16

= 32h

= 48h

= 30h
= 40h

= 70h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Intelligente Systeme (Kognitionswiss. Grundlagen Intelligenter Systeme)
Linguistik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich

Kognitive Robotik

Modultitel

Kognitive Robotik

Modultitel (Englisch)

Cognitive Robotics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung Kognitive Robotik (Vorlesung und Übungen, 2+1 SWS)
Praktische Aufgabe, alternativ zu den Übungen (3 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Helge Ritter

Lehrinhalte

Das Modul bietet eine auf die Realisierung komplexer kognitiver Robotersysteme fokussierte Auswahl von Inhalten unter Einschluss der folgenden Bereiche: Haptik, System- und Kontrollarchitekturen, Task- und Pfadplanung, Lernen auf der Systemebene.

Kompetenzen

Architekturkonzepte für die Strukturierung kognitiver Systeme,
Softwaretechniken und -konzepte zur ihrer Implementierung und
Simulationstechniken und Evaluationsmethoden zur Untersuchung kognitiver Interaktionssysteme.

Übergreifende Methoden und Konzepte werden an exemplarisch herausgegriffenen Schlüsselfunktionalitäten kognitiver Robotersysteme, wie etwa Aufmerksamkeitssteuerung, robuster Navigation, oder verschiedenen Formen des Lernens, dargestellt und vertieft. In einer softwaretechnisch umzusetzenden Aufgabe soll die zuvor im Modul Robotik erworbene praktische Erfahrung anhand eines anspruchsvollen Fallbeispiels weiter ausgebaut und vertieft werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Variante 1: benotete mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung

Variante 2:Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden. Note wird aus Durchschnittsleistung (Vergabe von Bewertungspunkten) von zwei Tafelpräsentationen bearbeiteter Übungsaufgaben gebildet.

Variante 3: (neu) Bearbeiten einer praktischen Aufgabe.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Variante 1: Bestehen der mündlichen Prüfung ergibt 5 LP

Variante 2: Erfolgreiches Bearbeiten der Übungsaufgaben und Bestehen der Tafelpräsentation ergibt 5 LP.

Variante 3: Bestehen der praktischen Aufgabe ergibt 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
Praktische Aufgabe (alternativ zu
den Übungen)
Vorbereitung auf die Modulprüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
2h x 16 Wochen
3h x 16 Wochen

= 30h
= 30h
= 15h
= 30h
= 45h
= 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erforderlich: Robotik
Nützlich: Neuronale Netze und Lernen, Bildverarbeitung, Vertiefung Mathematik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Wintersemester
Turnus: zwei-jährlich, alternierend mit dem Modul Manipulative Robotik

Kognitive Robotik in der Praxis

Modultitel

Kognitive Robotik in der Praxis

Modultitel (Englisch)

Applications of Cognitive Robotics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Seminar (2 SWS)
Praktikum (2 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Helge Ritter

Lehrinhalte

Das Modul bietet einen Einblick in die aktuelle Robotikforschung. Basierend auf dem Modul Vertiefung Robotik werden in einem Seminar zunächst Artikel mit dem Schwerpunkt Robotik künstlicher kognitiver Systeme erarbeitet und anschließend in einem Praktikum, Ausschnitte der dort thematisierten Verfahren in einem realen Robotersetup mit Arm, Greifer/Hand und Kamerasystem, implementiert und evaluiert. Themenfelder sind u.a.: System- und Lernarchitekturen, Regelungstechnik, Kontrollarchitekturen, Physikbasierte Simulation, Pfadplanung, Softwaretechnik und Interprozesskommunikation zur Systemintegration, Greifsteuerung und Sensomotorik, Künstliche Perzeption und Aufmerksamkeitssteuerung, Mensch-Maschine-Interaktion, Evolutionsmethoden und Developmental Robotics, Biomimetische Robotik, Humanoide Roboter.

Kompetenzen

Ein vertieftes Verständnis sowie praktisches Kennenlernen von Anforderungen, Konzepten und Realisierungsmethoden für künstliche kognitive Systeme mit dem Schwerpunkt Robotik. In einer softwaretechnisch umzusetzenden Aufgabe soll die zuvor im Modul Robotik erworbene praktische Erfahrung anhand eines anspruchsvollen Fallbeispiels weiter ausgebaut und vertieft werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete (Seminar) und eine benotete (Praktikum) Einzelleistung

Prüfungsformen

Seminarvortrag oder schriftliche Ausarbeitung, erfolgreiche Bearbeitung der praktischen Aufgabe

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

erfolgreicher Seminarvortrag oder Seminarausarbeitung ergibt 2 LP, erfolgreiche Bearbeitung der praktischen Aufgabe ergibt 3 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Seminar Vorbereitung Vortrag oder Erstellung Hausarbeit gesamt: 60h = 2 LP	2 SWS x 8 Wochen	= 15 h = 45 h = 45 h
Praktikum Praktische Aufgabe gesamt: 90 h = 3 LP	2 SWS x 16 Wochen	= 30 h = 60 h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erforderlich: Kognitive Robotik
Nützlich: Neuronale Netze und Lernen, Bildverarbeitung, Vertiefung Mathematik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Sommersemester
Turnus: mind. jährlich

Kognitronik

Modultitel

Kognitronik

Modultitel (Englisch)

Cognitronics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Kognitronik (Vorlesung und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ulrich Rückert

Lehrinhalte

Die Vorlesung Kognitronik befasst sich mit der Entwicklung mikroelektronischer Schaltungen zur ressourceneffizienten Realisierung kognitiver Systeme. Ziel ist es, technische Produkte mit kognitiven Fähigkeiten auszustatten, so dass diese neben einer erhöhten Funktionalität insbesondere sicherer und benutzerfreundlicher werden.

Vorbilder für kognitronische Systeme haben sich in der Natur im Verlauf der biologischen Evolution in großer Anzahl entwickelt. Es liegt daher nahe, biologische Informationsverarbeitungsprinzipien auf technische Systeme zu übertragen. Behandelt werden die Analyse der theoretischen Leistungsfähigkeit und die integrationsgerechte Umsetzung derartiger Prinzipien.

Kompetenzen

Ein vertieftes Verständnis sowie praktisches Kennenlernen von Anforderungen, Konzepten und Realisierungsmethoden für technische kognitive Systeme.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung zur Vorlesung ergibt 3 LP, aktive Teilnahme an den Übungen ergibt 2 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Kognitronik:
Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung:
Übungen
Vorbereitung der Übungen:
Vorbereitung auf die Modulprüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 30h
= 30h
= 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Digitalelektronik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Kognitronik
jährlich

Künstliche Intelligenz

Modultitel

Künstliche Intelligenz

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Methoden der Künstlichen Intelligenz (Vorlesung und Übungen, 2V + 2Ü)
Seminar (2S) oder alternativ
Multiagentensysteme (Vorlesung + Übungen, 1V+1Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ipke Wachsmuth

Lehrinhalte

Das Gebiet Künstliche Intelligenz (KI) befasst sich mit der Konstruktion von informations-verarbeitenden Systemen intelligenten Agenten , die kognitive Leistungen modellieren und in technischen Anwendungen verwerten. Es wird vermittelt, wie man Datenstrukturen zur Darstellung von Wissen maschinenverarbeitbar anlegen kann, wie man Problemlösungs- und Entscheidungsprozesse modellieren kann, wie man mit symbolverarbeitenden Computerprogrammen auf der Basis logischer Kalküle Schlussfolgerungen aus Annahmen ziehen kann und wie man mit Maschinen kommunizieren kann. Ein wichtiges Anwendungsgebiet der KI sind (Multi-)Agentensysteme, die in einer möglicherweise verteilten Umgebung kommunikativ und kooperativ verschiedene Aufgabe lösen.

Kompetenzen

Ziel ist die Vermittlung von grundlegenden Konzepten und Methoden symbolischer Informationsverarbeitung und deren Umsetzung in agentenorientierten Paradigmen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei benotete oder unbenotete Einzelleistungen
(von den Modulen Künstliche Intelligenz und Sprachverarbeitung im Studiengang Kognitive Informatik ist nur eines benotet zu erwerben)

Prüfungsformen

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bearbeiten von Übungsaufgaben sowie Klausur zur Vorlesung "Methoden der KI" ergibt 6 LP.
Im Modulbereich "Multiagentensysteme" Seminarvortrag und entweder schriftliche Ausarbeitung oder Klausur bzw. alternativ Demonstration mit schriftlicher Ausarbeitung ergibt 4 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Im Modulbereich "Methoden der KI": Teilnahme an der Vorlesung Teilnahme an den Übungen Bearbeiten der Übungsaufgaben: Selbststudium und Klausurvorber.: gesamt: 180h = 6 LP	2 SWS x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen	= 30h = 30h = 60h = 60h
Im Modulbereich "Multiagentensysteme": Teilnahme am Seminar/Vorlesung+Übung Seminarvortrag mit Ausarbeit. oder Klausur; alternativ Vorbereitung und Ausarbeitung einer Demonstration: Selbststudium: gesamt: 120h = 4 LP	2 SWS x 16 Wochen	= 30h = 60h = 30h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Vorausgesetzt werden Programmierkenntnisse und Beherrschung einfacher Logikkalküle.
Grundkenntnisse der Theoretischen Informatik sind nützlich.

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Kognitive Informatik

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Informatik als Nebenfach (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung), falls nicht bereits im Bachelorstudiengang Kognitive Informatik absolviert

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich, Dauer 2 Semester

Leistungselektronik und Antriebstechnik

Modultitel

Leistungselektronik und Antriebstechnik

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Leistungselektronik (Vorlesung und Übungen)
Antriebstechnik (Vorlesung und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Klaus Hofer

Lehrinhalte

Die Vorlesung Moderne Leistungselektronik befasst sich mit dem Aufbau und der Funktion von Stromrichterstellgliedern, wie sie zum geregelten Antrieb von Elektromotoren in der industriellen Prozess- und Produktautomation, beim Transport von Personen und Waren sowie bei der Arbeitserleichterung in Gewerbe und Haushalt eine zentrale Rolle spielen. Dabei geht die Entwicklung zu intelligenten Powerchips, bei denen Stromrichterventile und Mikroelektronik auf einem Halbleiterchip vereint sind. Ein besonderer Schwerpunkt dieser stark praxisorientierten Veranstaltung liegt bei den sogenannten Frequenzumrichtern, wie sie zum hochdynamischen Antrieb von robusten Drehstrommotoren in allen Bereichen der Handhabungstechnik und Robotik benötigt werden. Die Vorlesung Moderne Antriebstechnik befasst sich mit den unterschiedlichen Regelstrategien in elektrischen Antrieben, insbesondere den Vierquadrantenantrieben für die Positionsregelung in Werkzeugmaschinen und in der Robotik. Das Spektrum des mit vielen praktischen Beispielen unterlegten Stoffs reicht vom klassischen Entwurf einer Kaskadenregelung bis hin zu den modellgestützten Verfahren. Dabei wird sowohl auf die analogen Realisierungsmöglichkeiten mit Operationsverstärkern als auch auf die digitalen Varianten mit Mikrocontrollern eingegangen. Einen Schwerpunkt bilden die sensorlosen Antriebsregelungen, bei denen teure Sensorhardware durch billige Beobachtersoftware ersetzt wird und die in der Low-Cost Automation und im dezentralen Energiemanagement eine wichtige Rolle spielen.

Kompetenzen

Jedem Teilnehmer soll der hohe Stand der modernen Leistungselektronik und Antriebstechnik transparent gemacht werden; und zwar vom einfachen Dimmer in Beleuchtungs- und Haushaltsgeräten, über den feldorientiert geregelten Drehstrommotor in hochgenauen Fahr- und Positionierantrieben, bis hin zu übergeordneten Prozesssteuerungen mit Fuzzy-Control.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung über die beiden Vorlesungen

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Leistungselektronik: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen gesamt: 105h = 3,5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 30h
Antriebstechnik: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen gesamt: 105h = 3,5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 30h
Vorbereitung auf die Modulprüfung: gesamt: 90h = 3 LP		= 90h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflicht in den Masterstudiengängen

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Leistungselektronik
Sommersemester: Antriebstechnik
jährlich

Manuelle Intelligenz

Modultitel

Manuelle Intelligenz

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Autonomes Greifen (Vorlesung und Übung, 2+1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Helge Ritter

Lehrinhalte

Nach einer Einführung von Twist-Koordinaten als alternative Beschreibungsmöglichkeit für homogene Transformationen, werden darauf aufbauend wrenches genutzt, um Griffe und deren Stabilität zu beschreiben. Es werden verschiedene Ansätze zum autonomen Greifen mit mehrfingrigen Roboterhänden besprochen und in praktischen Übungen umgesetzt.

Kompetenzen

Ein vertieftes Verständnis sowie praktisches Kennenlernen von Anforderungen, Konzepten und Realisierungsmethoden für künstliche kognitive Systeme mit dem Schwerpunkt Robotik.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (50% der erzielbaren Punkte). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben, bei Blockübungen täglich.

benotete mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiches Bearbeiten der Übungsaufgaben ergibt 1,5 LP, Bestehen der mündlichen Prüfung ergibt 3,5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Praktische Übungen
Vorbereitung der Übungen
Vorbereitung auf die Modulprüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
2h x 16 Wochen

= 30h
= 30h
= 15h
= 30h
= 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erforderlich: Robotik
Nützlich: Neuronale Netze und Lernen, Bildverarbeitung, Vertiefung Mathematik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Wintersemester
Turnus: zwei-jährlich, alternierend mit dem Modul Kognitive Robotik

Mathematisch-Naturwissenschaftliche Vertiefung

Modultitel

Mathematisch-Naturwissenschaftliche Vertiefung

Modultitel (Englisch)

Advanced Topics in Mathematics and Natural Sciences

Lehrveranstaltungen des Moduls

Mathematische Methoden der Biowissenschaften III (2V + 2Ü)
Mathematische Biologie (2V, 1 Ergänzungs-V, 1Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ellen Baake

Lehrinhalte

Dieses Modul ist den mathematischen und naturwissenschaftlichen Grundlagen für das vertiefte Studium der Bioinformatik und Genomforschung gewidmet. Im Teilmodul Mathematische Methoden der Biowissenschaften III werden ausgewählte Kapitel der Fourieranalyse (insbesondere Fourier-Reihen und Fourier-Transformation) und der Stochastik (insbesondere stochastische Prozesse: Poisson-Prozesse, Markov-Ketten in stetiger Zeit) vermittelt Dabei orientiert sich die Stoffauswahl an konkreten Anwendungen in Genomforschung und Bioinformatik.

Darauf aufbauend werden im Teilmodul Mathematische Biologie grundlegende mathematische Modelle der Biologie behandelt. Einige Themen fallen in den Kernbereich der Genomforschung (wie das Luria-Delbrück-Experiment, der Koaleszenzprozess und das differential-geometrische Bändermodell der DNA), andere schlagen die Brücke zur Biophysik (das Hudgkin-Huxley-Modell für das Aktionspotential) und Biochemie (kinetische Modelle für (bio)chemische Reaktionen). Die verwendeten mathematischen Methoden sind Stochastik, Differentialgleichungen, diskrete Mathematik und Geometrie. In der Ergänzungs-Vorlesungsstunde werden diese Methoden zugeschnitten auf das jeweilige Thema wiederholt und ergänzt.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen die genannten mathematischen Konzepte verstehen und anwenden lernen, sowie eine repräsentative Auswahl mathematischer Modelle für biologische, biochemische und biophysikalische Prozesse kennen lernen. Darüberhinaus liegt besonderes Augenmerk auf dem Modellierungsaspekt, also der Umsetzung des realen Prozesses in eine geeignete Idealisierung und mathematische Formulierung.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei benotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

jeweils Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern von Aufgaben) und Abschlussklausur (90-120 min) oder mündliche Abschlussprüfung (20-30 min.). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben.
Abschlussklausur oder abschließende mündliche Prüfung beziehen sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmässige und aktive Teilnahme an den Übungen
Erbringen des o.g. Portfolios

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Mathematische Methoden der Biowissenschaften III: = 150h = 5 LP
Mathematische Biologie: = 150h = 5 LP

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Mathematik I und II, Mathematische Methoden der Biowissenschaften I und II

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul im Masterstudiengang

Bioinformatik und Genomforschung

Wahlpflichtmodul im Masterstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung oder Vertiefung Naturwissenschaften)

Ohne die Ergänzungs-VL ist Mathematische Biologie I auch als Modul im Bereich Profilierung bzw. Spezialisierung im Bachelor Mathematik zu verwenden.

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Mathematische Methoden der Biowissenschaften III: jährlich, WS
Mathematische Biologie: jährlich, SS

Medientechnik 1

Modultitel

Medientechnik 1

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Medientechnik (Seminar, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

Paul John, Service Center Medien/Technische Fakultät

Lehrinhalte

Medientechnische Grundbegriffe, Grundlagen Fernsehtechnik, Videosysteme und Formate, Bedienungstechniken von Video-Kameras und analogen Schnittplätzen, Grundlagen der digitalen Videobearbeitung, Einführung in die Bedienungstechniken und Erklärung der Hauptfunktionen von Videobearbeitungsprogrammen, Videokomprimierungsverfahren für Internet und Multimedia CD/DVD: Von AVI über MPEG nach DIVX, Film im Internet. Einführung in die Bedienungstechniken und Erklärung der Hauptfunktionen von: Real Producer, Quicktime, Windows Media Encoder, Real-Mediaserver, Flash. Grundlagen der DVD: Von MPEG 2 über das DVD-Menü zur fertigen DVD.

Kompetenzen

Die Studierenden erwerben weit reichende und übergreifende Kompetenzen im Einsatz und Produktion von audiovisuellen Medien.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei benotete oder unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

schriftliche oder mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte.
Präsentation des großen Einzelprojekts bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

ein aufwendiges oder mehrere kleinere Projekte realisieren und vorstellen
eine mündliche bzw. schriftliche Prüfung ablegen bzw. ein Referat halten

Die einzelnen Komponenten stellen eine Einheit dar, welche die 5 Leistungspunkte rechtfertigen. Die regelmäßige Teilnahme am Seminar wird vorausgesetzt.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen bzw.
das Umsetzen eines oder
mehrerer Einzelprojekte inklusive
einer Präsentation und die
Vorbereitung einer mündlichen
Prüfung bzw. Referat oder
Vorbereitung der Übungen bzw.
das Umsetzen eines oder mehrerer
Einzelprojekte inklusive einer
Präsentation
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 15 Wochen
1h/Woche x 15 Wochen
1 SWS x 15 Wochen
6h/Woche x 15 Wochen

6h/Woche x 15 Wochen

= 30h
= 15h
= 15h
= 90h

= 90h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Angebot findet in jedem Semester statt sollte aber bevorzugt im Wintersemester besucht werden. Anschließend an Medientechnik 1 kann dann im folgenden Sommersemester Medientechnik 2 besucht werden. Im danach folgenden Wintersemester findet dann Medientechnik 3 statt.

Medientechnik 2

Modultitel

Medientechnik 2

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Medientechnik 2 (Seminar, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

Paul John, Service Center Medien/Technische Fakultät

Lehrinhalte

Block 1: erweiterte Bild- Fernsehtechnik:
Grundlagen Fernsehtechnik, Halbbilder interlaced/progressiv, Zeilensprungverfahren, Fernsehnormen PAL/Secam/NTSC/HDTV/DigitalTV, Elektronenstrahlröhre/CCD Technik, 3 Chip- 1 Chiptechnologie in der Kameratechnik, Farbfilter/Farbtemperatur, Messtechnik, Waveformmonitor/Vektorscope/Scope, Digitaler Fotoapparat oder Negativfilm, Auflösungen, Weißabgleich, Farbtemperatur, Monitoreinstellungen, Filmtechnik 8/16/35 mm, Adaptionen

Block 2: Audiotechnik:
Akustik/Tontechnik, Tonaussteuerung/ Pegel, Mikrophonie, Filter/ Equalizer, Digitale Audiotechnik, Drahtlose Übertragung, Audionachbearbeitung

Block 3: Licht/Beleuchtung:
Beleuchtung/Studiotechnik, Bluebox

Kompetenzen

Die Studierenden erwerben weiterreichende und übergreifendere Kompetenzen im Einsatz und Produktion von audiovisuellen Medien.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei benotete oder unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

schriftliche oder mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte.
Präsentation der des großen Einzelprojekts bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

ein aufwendiges oder mehrere kleinere Projekte realisieren und vorstellen
eine mündliche bzw. schriftliche Prüfung ablegen bzw. ein Referat halten

Die einzelnen Komponenten stellen eine Einheit dar, welche die 5 Leistungspunkte rechtfertigen. Die regelmäßige Teilnahme am Seminar wird vorausgesetzt.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

2 SWS x 15 Wochen
1h/Woche x 15 Wochen
1 SWS x 15 Wochen
6h/Woche x 15 Wochen

6h/Woche x 15 Wochen

= 30h
= 15h
= 15h
= 90h

= 90h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

erfolgreiche Teilnahme an Medientechnik 1

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Angebot findet in jedem Sommersemester statt.

Medientechnik 3

Modultitel

Medientechnik 3

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Medientechnik 3 (Seminar, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

Paul John, Service Center Medien/Technische Fakultät

Lehrinhalte

Es werden übergreifende Themen aus Medientechnik 1 und 2 zur weiteren Vertiefung vermittelt. Besonders wird die Einbindung verschiedener Dateiformate in die Medientechnik behandelt. Ausführlich werden fast alle Mediengeräte in Funktion, Bedienung und Einsatzmöglichkeiten erläutert. Neue Medientechnologien werden vorgestellt und ihre Funktionsweise und Einsatzmöglichkeiten erklärt. In Ergänzung zu Medientechnik 1 und 2 gibt es einen großen Block Audiotechnik.

Im Einzelnen sind das: Multimedia Aufbau, Verkabelung, Installation! Wie funktionieren Mediengeräte? Wie müssen moderne Mediengeräte miteinander verbunden werden? Schnittstellen PC I/O von com bis firewire und HDMI. Welche Materialien werden zum Betrieb benötigt? Wie unterscheiden sich analoge von digitalen Mediengeräten? PC Dateiformate und besondere Dateiformate in der Medientechnik. Bildformate GIF/JPEG/Vektorgrafik und Einsatz in der Medientechnik. Digitale Tongeräte. Bild und Ton analog und digital. CD/DVD/MD/DAT/bluray/HDVD Geräte im Einsatz. CD/DVD/ bluray/HDVD Einsatz im PC. Sprachaufzeichnungen, vom Kassettenrekorder über das Diktiergerät zum USB Stick. Transkription, Spracherkennung, Rauschunterdrückung.

Kompetenzen

Die Studierenden erwerben weiterreichende und übergreifendere Kompetenzen im Einsatz und Produktion von audiovisuellen Medien.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei benotete oder unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

schriftliche oder mündliche Prüfung oder Referat, selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte. Präsentation der des großen Einzelprojekts bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

ein aufwendiges oder mehrere kleinere Projekte realisieren und vorstellen
eine mündliche bzw. schriftliche Prüfung ablegen bzw. ein Referat halten

Die einzelnen Komponenten stellen eine Einheit dar, welche die 5 LP rechtfertigen. Die regelmäßige Teilnahme am Seminar wird vorausgesetzt.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

2 SWS x 15 Wochen
1h/Woche x 15 Wochen
1 SWS x 15 Wochen
6h/Woche x 15 Wochen

6h/Woche x 15 Wochen

= 30h
= 15h
= 15h
= 90h

= 90h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreiche Teilnahme an Medientechnik 2

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Angebot findet in jedem Wintersemestersemester statt

Medizinische Wissensverarbeitung

Modultitel

Medizinische Wissensverarbeitung

Modultitel (Englisch)

Medical knowledge processing

Lehrveranstaltungen des Moduls

Medizinische Wissensverarbeitung (SS: 2V + 2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ralf Hofestädt

Lehrinhalte

Ausgehend von der Theorie des diagnostischen und therapeutischen Prozesses werden Methoden zur Verarbeitung von unsicherem Wissen vorgestellt. Dabei wird auf die Methode des Fallbasierten Schliessens sowie der Bayesschen Netzwerke verstärkt eingegangen. Am Beispiel der Erkennung von Stoffwechseldefekten werden beide Methoden verstärkt diskutiert, indem auf der Grundlage der vorhandenen Datenbanken auch existierende Expertensysteme betrachtet werden.

Literatur

Lusti, M.: Wissensbasierte Systeme. BI Wissenschaftsverlag 1990
Schnabel, M.: Expertensysteme in der Medizin. Gustav Fischer Verlag 1996

Kompetenzen

Die Studierenden sollen in der Lage sein das medizinische Problemfeld der Diagnose und Therapie adäquat einschätzen zu können. Das verarbeiten des unsicheren Wissens im Bereich der Medizin wird derzeit mit der Methode des Fallbasierten Schliessens sowie der Anwendung der Bayesschen Netze vorangetrieben. Beide Ansätze werden exemplarisch diskutiert und im Rahmen der Erkennung von Stoffwechseldefekten praktisch zum Einsatz kommen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung oder Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung oder Klausur über die Vorlesung und Übung ergibt 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung Medizinische Wissensverarb.
Nachbereitung der Vorlesung:
Übungen
Vorbereitung der Übungen:
Vorbereitung der Prüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
3,5h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 30h
= 30h
= 60h
= 30h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Algorithmen und Datenstrukturen bzw. Einführung in die Informatik für MBT, Grundkenntnisse Mathematik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Bioinformatik und Genomforschung (Individueller Ergänzungsbereich)
Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biologie/Bioinformatik/Genomforschung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Vorlesung und Übung
jährlich

Mensch-Maschine-Interaktion

Modultitel

Mensch-Maschine-Interaktion

Modultitel (Englisch)

Human-Computer Interaction

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung Mensch-Maschine-Interaktion mit Übungen (2+2 SWS)
Seminar mit Ausarbeitung (2 SWS) bzw. Projekt oder Praktikum zu "Natürliche Benutzerschnittstellen" (4 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Dr.-Ing. Stefan Kopp

Lehrinhalte

Das Modul vermittelt die Grundlagen sowie aktuelle Trends der Mensch-Maschine-Interaktion mit besonderem Fokus auf natürliche Interaktion und intelligente, soziale Maschinen (Roboter oder virtuelle Agenten).

Der erste Modulbereich "Mensch-Maschine Interaktion" (6 LP) bietet zunächst fundamentale Kenntnisse des Designs gebrauchstauglicher Mensch-Maschine-Schnittstellen. Dazu gehören Techniken des Entwurfs, der Umsetzung und der Evaluation interaktiver Systeme, ebenso wie zentrale Kenntnisse der kognitiven Fähigkeiten und Einschränkungen von Nutzern. Zudem werden Grundlagen gelegt aus den Gebieten natürlich-sprachliche Dialogsysteme und multimodale Schnittstellen. Die vorlesungsbegleitenden Übungen dienen der praktischen Einübung der erlernten Methoden durch die Umsetzung und die Evaluation realer Schnittstellen.

Der zweite Modulbereich "Natürliche Benutzerschnittstellen" (4 LP) widmet sich den aktuellen Ansätzen und Techniken, Systeme mit intelligenten Fähigkeiten zur natürlichen Interaktion mit Nutzern auszustatten. Dazu gehören gesten-basierte Interfaces, konversationale Schnittstellen oder soziale Agenten und Roboter. Diese Inhalte können theoretisch in einem Seminar oder praktisch in Form eines Praktikums/Projekts erarbeitet werden.

Kompetenzen

Prinzipien und Methoden der Gestaltung tatsächlich gebrauchstauglicher Maschinen ("User-Centered Design"); Techniken von grafischen Oberflächen über natürlichen Sprachdialog bis hin zu multimodaler Interaktion und Interface-Agenten; Ansätze und Methoden der Modellierung konversationalen und sozialen Maschinenverhaltens und deren Einsatz in Mensch-Maschine/Mensch-Roboter-Interaktion.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei benotete oder unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

Klausur oder mündliche Prüfung, Vortrag im Seminar mit schriftlicher Ausarbeitung,
praktische Ergebnisse und schriftliche Dokumentation im Projekt/Praktikum

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige aktive Teilnahme, Bearbeiten der Übungsaufgaben bzw. Projekte ergibt 3 LP, Bestehen der Klausur bzw. mündlichen Prüfung ergibt 3 LP (benotet oder unbenotet), Halten eines Vortrags und Anfertigung eines Essays im Seminar oder praktische Arbeit und schriftliche Ausarbeitung im Projekt bzw. Praktikum ergibt 4 LP (benotet oder unbenotet).

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Im Modulbereich "Mensch-Maschine Interaktion": Teilnahme an Vorlesung mit Vor-/Nachbereitung: Teilnahme an Übungen und Bearbeiten der Aufgaben: Wiederholung und Klausur-/Prüfungsvorbereitung: gesamt: 180h = 6 LP	= 60h = 90h = 30h
Im Modulbereich "Natürliche Benutzerschnittstellen": Aktive Teilnahme an Seminar bzw. Praktikum/Projekt: Vorbereitung eines Vortrags und Anfertigung eines Essays im Seminar bzw. Lösen der praktischen Aufgaben und Anfertigen einer schriftlichen Ausarbeitung im Projekt/Praktikum: gesamt: 120h = 4 LP	= 90h = 30h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Algorithmen und Datenstrukturen bzw. Grundlagen der Programmierung

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)
Interdisziplinäre Medienwissenschaft

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich, Dauer 2 Semester

Molekulare Medizin

Modultitel

Molekulare Medizin

Modultitel (Englisch)

Molecular Medicine

Lehrveranstaltungen des Moduls

Molekulare Medizin (3V)
Seminar zu aktuellen Themen aus dem Bereich Zelluläre Genetik/Molekulare Medizin (1S)
Praktikum (4Pr)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Hermann Ragg, AG Zelluläre Genetik

Lehrinhalte

Dieses Modul trägt der Tatsache Rechnung, dass die molekularen Biowissenschaften immer stärker die medizinische Grundlagenforschung, aber auch Diagnostik und Therapie der modernen Medizin maßgeblich beeinflussen. In dieser Lehreinheit wird erläutert, wie die molekulare Biotechnologie auf der Basis neuer Grundlagenerkenntnisse in den Lebenswissenschaften dazu beiträgt, durch technologische Innovationen Krankheitsursachen zu identifizieren, zu diagnostizieren und durch Wirkstoffforschung und -Produktion neue Arzneimittel zu entwickeln. Im Seminar werden aktuelle Entwicklungen und relevante Forschungsthemen präsentiert und diskutiert. Im Praktikum werden Experimente zur Gentechnik durchgeführt, die ein breites Spektrum der in der molekularen Biotechnologie eingesetzten Methoden abdecken und eine Einführung im Umgang mit relevanten Datenbanken und deren Möglichkeiten mit einbeziehen.

Kompetenzen

Im Modul Molekulare Medizin soll den Studierenden Einblick in aktuelle Forschungsgebiete im Bereich der molekularen Medizin und ihre Auswirkungen auf Ursachenforschung, Diagnostik und Therapie vermittelt werden. Das Seminar soll die Studierenden dazu anregen, selbständig ein aktuelles Thema zu erarbeiten und zu lernen, neue Forschungsrichtungen und Erkenntnisse inhaltlich und formal adäquat zu präsentieren.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete (mdl. Prüfung) und zwei unbenotete Einzelleistungen (Seminarvortrag, Praktikumsprotokoll)

Prüfungsformen

mündliche Prüfung (benotet) oder Klausur (benotet) zu Inhalten der Vorlesung
schriftliche Praktikumsberichte (unbenotet)
Seminarvortrag (unbenotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

erfolgreiches Absolvieren der Prüfungen

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung und Seminar: 3V + 1S, 150h = 5 LP
Praktikum: 4Pr, 150h = 5 LP

Leistungspunkte für das Modul: 5 oder 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Bachelor-Abschluss Molekulare Biotechnologie und Zulassungsbedingungen gemäß §4 Abs. 1, 4 und 5 MPO.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biotechnologie I bis IV, der theoretische Teil allein auch als Spezialisierung Biotechnologie V oder VI)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

zwei Semester, Turnus: jährlich, Beginn: Sommersemester
Empfohlen: 2. Semester Master-Studiengang

Molekulare und zelluläre Genetik eukaryotischer Zellen

Modultitel

Molekulare und zelluläre Genetik eukaryotischer Zellen

Modultitel (Englisch)

Molecular and Cellular Genetics of Eucaryotic Cells

Lehrveranstaltungen des Moduls

Molekulare und zelluläre Genetik eukaryotischer Zellen (2V)
Seminar: Aktuelle Forschungsgebiete "Molekulare Genetik eukaryotischer Zellen" (2S)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Hermann Ragg

Lehrinhalte

Das Modul Molekulare und zelluläre Genetik eukaryotischer Zellen vermittelt aktuelle Kenntnisse zur Genetik, Zellbiologie und Biochemie eukaryotischer Zellen und ihre Umsetzung und Nutzung in neue Verfahren und Anwendungen in der molekularen Biotechnologie. Die Lehreinheit soll verdeutlichen, wie neue Entwicklungen auf diesen Gebieten die moderne Biotechnologie nachhaltig beeinflussen.

Kompetenzen

Im Modul Molekulare und zelluläre Genetik eukaryotischer Zellen sollen die Studierenden ein fundiertes Wissen in genetischen, zellulären und biochemischen Aspekten der molekularen Biowissenschaften erwerben und lernen, wie diese Erkenntnisse für die Biotechnologie nutzbar gemacht werden können. Durch Präsentation aktueller wissenschaftlicher Themen sollen die Studierenden selbständig darlegen, wie neue Konzepte und Entwicklungen zu neuen Strategien und Ansätzen in der molekularen Biotechnologie führen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung oder Klausur (benotet) zu Inhalten der Vorlesung
Seminarvortrag (unbenotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

erfolgreiches Absolvieren der Prüfungen

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung und Seminar: 2V + 2S, 150h = 5LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Bachelor-Abschluss Molekulare Biotechnologie und Zulassungsbedingungen gemäß §4 Abs. 1, 4 und 5 MPO.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biotechnologie V oder VI)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

zwei Semester, Turnus: jährlich, Beginn: Wintersemester
Empfohlen: 1. Semester Master-Studiengang

Musterklassifikation

Modultitel

Musterklassifikation (ab WS 2009/10)

Modultitel (Englisch)

Pattern Classification

Lehrveranstaltungen des Moduls

Musterklassifikation (Vorlesung und Übungen, 3V + 1Ü)
Seminar zu ausgewählten Themen aus dem Bereich Musterklassifikation (2S)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Franz Kummert, AG Angewandte Informatik

Lehrinhalte

Mustererkennung gehört zu den Bemühungen der modernen Informationstechnik, Wahrnehmungsleistungen zu automatisieren wie wir sie sonst von natürlichen Vorbildern kennen. Klassifikation bedeutet dabei, dass ein Muster als Gesamtheit einem Begriff, d.h. einer Klasse zugewiesen wird. In der Vorlesung werden unterschiedliche Klassifikationsansätze wie z.B. der Bayes-Klassifikator bzw. der Mischverteilungsklassifikator, der Polynomklassifikator, Hidden-Markov-Modelle sowie das Multilayer-Perzeptron und die Support Vektor Maschinen behandelt.
Im Rahmen des Seminars werden ausgewählte, spezialisierte Themen der Musterklassifikation behandelt. Dabei wird ein Themenkomplex von jedem Teilnehmer aufbereitet und in einem Vortrag präsentiert. Zusätzlich wird eine Ausarbeitung zum jeweiligen Thema erstellt.

Kompetenzen

Vermittlung eines Einblicks in die wesentlichen Grundlagen und Konzepte von Verfahren der Musterklassifikation, so dass die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Verfahren eingeschätzt und für praktische Anwendungen genutzt werden können. Durch die eigenständige Bearbeitung eines Seminarthemas wird das erworbene Wissen vertieft.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung (mündliche Prüfung) und eine unbenotete Einzelleistung (Referat und Ausarbeitung) oder zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

mündliche Prüfung, Vortrag und Ausarbeitung (Hausarbeit)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung ergibt 5,5 LP, erfolgreiche Teilnahme am Seminar ergibt 4,5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Musterklassifikation: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen Vorbereitung der Prüfung gesamt: 165h = 5,5 LP	3 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen 1 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 45h = 30h = 15h = 30h = 45h
Seminar Musterklassifikation: Seminar Nachbereitung des Seminars Vorbereitung des Vortrags Erstellung der Ausarbeitung gesamt: 135h = 4,5 LP	2 SWS x 15 Wochen 2h/Woche x 15 Wochen	= 30h = 30h = 35h = 40h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Musterklassifikation
Sommersemester: Seminar Musterklassifkation
jährlich

Netzwerkprogrammierung

Modultitel

Netzwerkprogrammierung

Modultitel (Englisch)

Network Programming

Lehrveranstaltungen des Moduls

Internet-Protokolle(Seminar)
Netzwerkprogrammierung (Übung)
Skriptsprachen (Übung)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Robert Giegerich, AG Praktische Informatik

Lehrinhalte

Im Seminar Internet-Protokolle werden grundlegende Netzwerk-Protokolle (TLP/IP-Stack, ISO-OSI-Modell) vorgestellt. Aufbauend darauf werden in der Übung Netzwerkprogrammierung netzwerkfähige Anwendungen (Client-Server-Programming, Socket-API) erstellt. Aufgrund der prägnanten Ausdrucksmöglichkeiten werden hierzu Skriptsprachen (Perl, Python) benutzt, die zuvor im Praktikum eingeführt werden.

Kompetenzen

Das Modul vermittelt grundlegende Kenntnisse über Netzwerkprotokolle und Fähigkeiten der Netzwerk-Programmierung. Die Studierenden lernen technische Spezifikationen zu verstehen und in eigener Software umzusetzen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Seminarvortrag und Bearbeiten der Übungsaufgaben

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Seminarvortrag, erfolgreiche Teilnahme an den Übungen

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Internet-Protokolle: Seminar Vorb. Seminarvortrag und Ausarbeitung gesamt: 60h = 2 LP	2 SWS x 16 Wochen 1,75h/Woche x 16h	= 32h = 28h
Netzwerkprogrammierung: Übung Vor- und Nachbereitung gesamt: 48h = 1,5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 16h
Skriptsprachen: Übung Vor- und Nachbereitung gesamt: 48h = 1,5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 16h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Techniken der Projektentwicklung

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Internet-Protokolle, Skriptsprachen
Sommersemester: Netzwerkprogrammierung
jährlich

Neuronale Netze und Lernen

Modultitel

Neuronale Netze und Lernen

Modultitel (Englisch)

Artificial Neural Networks and Machine Learning

Lehrveranstaltungen des Moduls

Neuronale Netze und Lernen I (Vorlesung und Übungen, 2+1 SWS)
Neuronale Netze und Lernen II (Vorlesung und Blockübungen, 2+2/1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Helge Ritter

Lehrinhalte

Das Modul vermittelt ein Verständnis der grundlegenden Konzepte neuronaler Informationsverarbeitung. Ausgehend von Modellvorstellungen der Informationsverarbeitung in biologischen Neuronennetzen werden theoretische Grundlagen, Architekturen und Lernverfahren künstlicher neuronaler Netze dargestellt und in den Kontext maschinellen Lernens eingeordnet. In praktischen Übungen wird das Gelernte vertieft und mit Hilfe von Neurosimulatoren programmiertechnisch umgesetzt.

Kompetenzen

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Lösen von Übungsaufgaben, mündliche Prüfung über die beiden Vorlesungen

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

erfolgreiches Bearbeiten (mind. 50%) der Übungsaufgaben, erfolgreiche Teilnahme an den Blockübungen, Bestehen der mündlichen Prüfung über die die beiden Vorlesungen und Übungen

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Neuronale Netze und Lernen I Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Bearbeiten der Übungsaufgaben gesamt: 105 h = 4 LP	2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen 1 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 30h = 15h = 30h
Neuronale Netze und Lernen II Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Blockübungen gesamt: 90h = 3 LP	2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen 6h x 1 Woche	= 30h = 30h = 30h
Vorbereitung auf die Modulprüfung: gesamt: 90h = 3 LP		= 90h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Algorithmen und Datenstrukturen, Vertiefung Mathematik

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Kognitive Informatik

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung), falls nicht bereits im Bachelorstudiengang Kognitive Informatik absolviert

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Wintersemester, Turnus: jährlich

Parallele Datenverarbeitung

Modultitel

Parallele Datenverarbeitung

Modultitel (Englisch)

Parallel data processing

Lehrveranstaltungen des Moduls

Parallele Algorithmen und Datenverarbeitung (WS: 2V + 2Ü),
Projekt (WS 4Pj) oder Seminar (2S)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ralf Hofestädt

Lehrinhalte

Ausgangspunkt sind die wichtigsten theoretischen Modelle der parallelen Datenverarbeitung (PRAM, Uniforme Schaltkreise, Vektormaschinen und Zellulare Automaten). Auf der Grundlage dieser Modelle wird der Speedup der Parallelisierung diskutiert. Die wichtigsten Architekturkonzepte und Verbindungstopologien der Parallelen Rechner werden angesprochen. Neben der automatischen Parallelisierung (Super-Compiler) werden grundlegende Sprachkonstrukte paralleler Programmiersprachen diskutiert. Heuristiken zur effizienten algorithmischen Lösung der NP-vollständigen Systemroutinen (Routing und Load Balancing) werden vorgestellt.

Literatur

Cosnard M. und Trystram D.:Parallel Algorithms and Architecture. Thomsen 1995
Richter H.: Verbindungsnetzwerke für parallele und Verteilte Systeme. Spektrum Verlag 1997

Kompetenzen

Neben den theoretischen Grundlagen werden die gängigen Grundkonzepte aktueller Architekturen und Strategien präsentiert. In den Übungen und im Praktika steht die praktische Arbeit im Rahmen eines 64 BEO-Wulf Cluster im Zentrum. Die Studenten sollen in die Lage versetzt werden parallele Algorithmen zu entwerfen und zu implementieren.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung oder Klausur (benotet), Vortrag oder Implementierung (unbenotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung oder Klausur über die Vorlesung und Übung, erfolgreiche Teilnahme am Projekt oder Seminar

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung Parallel Algorithmen und Datenverarbeitung Nachbereitung der Vorlesung: Übungen Vorbereitung der Übungen: gesamt: 120h = 4 LP Vorbereitung auf die Modulprüfung: gesamt: 90h = 3 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2,5h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 45h = 90h
Projekt: Besprechungen: Nachbereitung der Besprechungen: Entwurf Algorithmen: Implementierung: gesamt: 90h = 3 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 1 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 15h = 30h
oder Seminar: Vorbereitung des Vortrags Erstellung der Folien Ausarbeitung des Vortrags gesamt: 90h = 3 LP	2 SWS x 16 Wochen	= 30h = 20h = 10h = 30h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Algorithmen und Datenstrukturen
Grundkenntnisse Mathematik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Vorlesung und Übung
Wintersemester: Projekt oder Seminar
jährlich

Praktikum Intelligente Systeme

Modultitel

Praktikum Intelligente Systeme

Modultitel (Englisch)

Intelligent Systems Lab

Lehrveranstaltungen des Moduls

Das Modul setzt sich zusammen aus

Vorbereitungsprojekt (im Wintersemester, 3Pj)
Hauptprojekt (im Sommersemester, 3Pj)
begleitendem Seminar (jeweils im Winter- und Sommersemester, 2 x 2S)

Es werden mehrere gleichwertige Vorbereitungs- und Hauptprojekte als Alternativen angeboten.

Modulverantwortliche(r)

Dr. Thomas Hermann, Ambient Intelligence Group

Lehrinhalte

Grundlage des Praktikums ist ein "intelligenter Raum", ausgestattet mit Projektionsflächen (Beamer, TFT-Wanddisplays, Projektionstisch), Kameras auf Pan-Tilt-Units, Mikrofonen, Lautsprechern, PDAs, mobilen Telefonen, RF-Tag-Technologie, berührungssensitiven Flächen, steuerbarer Beleuchtung sowie einigen PC-Arbeitsplätzen, unterstützt von einem leistungsfähigen Linux-Cluster (Blades), mit Kontakt zum Internet (Web-Interface zum Raum). In diesen Raum ließen sich auch mobile Roboter integrieren. Die Studenten bearbeiten in Gruppen Aufgaben aus dem Bereich "intelligente Systeme", mit speziellem Fokus auf dem "intelligenten Raum".

Das Praktikum wird als zweisemestrige Veranstaltung zu Beginn des Masterprogramms angeboten. Im ersten Semester werden mehrere Projektvorschläge, d.h. definierte Aufgabenstellungen, als Vorbereitungsprojekt angeboten. Im zweiten Semester bestehen verschiedene Optionen zur Festlegung des Hauptprojekts: (a) Definition von Vertiefungsprojekten, in denen die Projektteilnehmer im Einvernehmen mit den Betreuern das Vorbereitungsprojekt fortsetzen und erweitern, neue Akzente setzen oder das System optimieren und mit Benutzerstudien evaluieren, oder (b) Definition neuer Projekte auf Initiative der Teilnehmergruppen, wobei die Projektskizzen (sog. Miniproposals) die Projektbetreuer vorschlagen, den Resourcenbedarf spezifizieren und einer Prüfung durch eine Kommission auf Realisierbarkeit und Passung in das Konzept des Intelligenten Raums bedürfen. In der Regel wird als schriftliches Ergebnis des Hauptprojektes ein "ISY Project Report Paper" angefertigt und damit erlernt, wissenschaftlich-technische Arbeiten in einer fachlich etablierten Weise zu formatieren.

Das Praktikum trainiert die Fähigkeiten zur Organisation und Projektplanung, zur Projektarbeit im Team sowie zur Wissenschaftskommunikation. Zum Abschluss jeden Semesters findet eine Präsentation der Ergebnisse aller Projekte im Rahmen einer öffentlichen Veranstaltung statt.

Jedes Projekt soll als nachhaltiger Baustein des "intelligenten Raums" verstanden werden; entsprechend relevant ist die Abstimmung zwischen Gruppen bzgl. gemeinsamer Schnittstellen sowie die Dokumentation. Die optionalen "Miniproposals" zum Hauptprojekt sowie die Anfertigung des "ISY Project Report papers" machen die Teilnehmer mit wissenschaftliche relevanten Textsorten vertraut.

Die Projekte werden jeweils als eigenständige Veranstaltung von Mitarbeitern der Technischen Fakultät betreut. Das begleitende Pflichtseminar dienst dem projektübergreifenden Erfahrungsaustausch, der Präsentation der Ergebnisse und der gemeinsamen Erarbeitung des wissenschaftlichen Hintergrundes.

Ausgewählte Projektideen:

Szenario "intelligenter Supermarkt": RF-Tag-Technologie bei Bezahlung, sprach- und gestengeführte Beratung und Hilfe
Szenario "intelligenter Recherche-Assistent": Erschließen von Internet- oder Datenbank-Informationen über sprachliche Kommunikation, Visualisierung; Semantik-Analyse von Web-Inhalten
Szenario "intelligentes Haus": sprach- und bildgeführte Steuerung von Beleuchtung und Unterhaltungselektronik, Steuerung von akustischen und visuellen Überwachungsanlagen
Szenario "Videokonferenz": Steuerung von Projektoren, schallbasierte Steuerung von Kameras und Mikrophonen
Szenario "Projekt-Interaktion": mehrere Personen interagieren mit Projektstisch, Umgang mit elektronischen Dokumenten auf dem Tisch, Visualisierung von Inhalten über Wandprojektion
Szenario "Datenexploration": gesten- und sprachgeführte Visualisierung und Sonifikation von komplexen Daten
Szenario "behindertengerechter intelligenter Raum" mit mobilem Roboter/Rollstuhl und Roboter-Arm
weitere Szenarien: "intelligenter Seminarraum", "intelligente Bibliothek"

Kompetenzen

Die Teilnehmer werden in die Lage versetzt, komplexere Aufgaben mit vielfältigen Aspekten von der Hardware bis zur Wissensverarbeitung zu lösen. Sie erwerben dabei Wissen und Fertigkeiten zum Umgang mit moderner Informationstechnologie (Sensoren, Schnittstellen, Netzwerke, Aktuatoren, Rechner-Cluster) und beim Software-Entwurf, sowie vertieftes Wissen in den Gebieten Signal-, Sprach- und Bildverarbeitung, künstlicher Intelligenz, Softcomputing und Robotik. Das Praktikum bereitet die Teilnehmer auf Aufgaben in der industriellen Forschung und Entwicklung bzw. auf eine Forschungstätigkeit im Bereich intelligente Systeme vor. Gezielt gefördert werden eigenständiges, projektbezogenes Arbeiten und Teamarbeit sowie Fähigkeiten wie Antragsgestaltung, wissenschaftliches Schreiben und Software-Dokumentation.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete Einzelleistungen, jeweils in einem Vorbereitungsprojekt und Hauptprojekt

Prüfungsformen

jeweils Demonstration, Vortrag und Dokumentation des Vorbereitungsprojektes und Hauptprojekts im Rahmen des begleitenden Seminars

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

erfolgreiche Demonstration, Vortrag und Dokumentation in beiden Projekten sowie aktive Teilnahme am begleitenden Seminar ergeben pro Semester für jede Einzelleistung 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorbereitungsprojekt Vor- und Nachbereitung gesamt: 96h = 4 LP	4 SWS x 16 Wochen 4h/Woche x 16 Wochen	= 64h = 64h
Seminar Intelligenter Raum (Vorbereitungsprojekt) Vor- und Nachbereitung gesamt: 64h = 1 LP	1 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen	= 16h = 16h
Hauptprojekt Vor- und Nachbereitung gesamt: 96h = 3 LP	4 SWS x 16 Wochen 4h/Woche x 16 Wochen	= 64h = 64h
Seminar Intelligenter Raum (Hauptprojekt) Vor- und Nachbereitung gesamt: 64h = 1 LP	1 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen	= 16h = 16h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Masterstudiengang

Intelligente Systeme

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Vorbereitungsprojekt: Wintersemester,
Hauptprojekt: Sommersemester,
jährlich

Studierenden, die das Modul bis zum Ende des Sommersemester 2012 begonnen, aber nicht beendet haben, können das Modul auch in seiner bisherigen Form abschließen.

Probabilistische Graphische Modelle

Modultitel

Probabilistische Graphische Modelle

Modultitel (Englisch)

Probabilistic Graphical Models

Lehrveranstaltungen des Moduls

Einführung in Probabilistische Graphische Modelle (Vorlesung und Übung)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Sven Wachsmuth, AG Angewandte Informatik

Lehrinhalte

Probabilistische Graphische Modelle oder engl. Probabilistic Graphical Models (PGMs) sind eine Mischung aus Wahrscheinlichkeitstheorie und Graphentheorie. In den letzten Jahren hat sich herauskristallisiert, dass diese einen sehr natürlichen Zugang zu Umgang mit Unsicherheit und Komplexität in vielen Problemfeldern bieten. Einsatzgebiete erstrecken sich von Mustererkennung (Sprache, Bilder, Bioinformatik, etc.), über medizinische Anwendungen (Diagnose) bis zu Hilfeassistenten in Betriebsystemen (Welches Ziel verfolgt der Benutzer?).
In dem Modul werden zunächst die Grundlagen erarbeitet, auf denen die verschiedenen Ausprägungen von PGMs (Hidden-Markov-Modelle, Bayessche Netzwerke, Markov-Random-Fields, etc.) basieren. Dabei liefert die Theorie der PGMs eine einheitliche Betrachtungsweise auf die Probleme der Inferenz (Schlussfolgern) und des Parameterlernens, die teilweise auch auf (teil-) kontinuierliche Modelle, wie z.B. PCA oder Kalman-Filter, ausgedehnt werden kann. Auf das Lernen der Struktur wird am Beispiel der Bayesschen Netzwerke eingegangen.
Ein weiterer Schwerpunkt der Vorlesung liegt darin, die Art und Weise der Problemmodellierung mit PGMs zu verstehen. Dies wird anhand von verschiedenen Beispielen aus den Gebieten Computer-Sehen, Spracherkennung, Bioinformatik und Diagnose diskutiert. In der Blockübung am Ende der Vorlesung wird der praktische Umgang mit PGMs anhand einer ausgewählten Problemstellung vertieft.

Kompetenzen

Es wird der systematische Umgang mit Problemstellungen vermittelt, die durch unsicheres Wissen gekennzeichnet sind, d.h. es sind nicht alle Fakten bekannt, Messungen können nur ungenau durchgeführt werden oder nicht alle Zusammenhänge sind bekannt. Dies ist in sehr vielen praktischen Problemen und Forschungsfeldern der Fall, in denen Daten interpretiert werden müssen, wie z.B. in den Naturwissenschaften oder im Bereich kognitive Systeme.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete oder unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung (benotet) oder Kolloquium (unbenotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung (benotet) oder des Kolloquiums (unbenotet) über die Vorlesung und Übung ergibt 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Einführung in Probabilistische
Graphische Modelle:
Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übung
Vorbereitung der Übung
Vorbereitung auf die Modulprüfung:
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 30h
= 30h
= 15h
= 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Einführung in Probabilistische Graphische Modelle
jährlich

Programmiersprachen

Modultitel

Programmiersprachen

Modultitel (Englisch)

Programming Languages and Compilers

Lehrveranstaltungen des Moduls

Programmiersprachen und ihre Übersetzer (Vorlesung, 2V)
Seminar (Seminar, 2S)
Programmoptimierung (Übung, 2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Robert Giegerich, AG Praktische Informatik

Lehrinhalte

Programmiersprachen sind unser Mittel, algorithmische Ideen dem Rechner prinzipiell mitzuteilen damit Programme ausführbar sind, müssen sie erst in die Maschinensprache übersetzt werden. Der Übersetzerbau ist gleichzeitig ein Bereich, wo hohe Komplexität und extreme Qualitätsanforderungen zusammenkommen. Inhalt des Moduls sind Techniken, für die Übersetzung und Optimierung von Programmen, die uns helfen, diese Anforderungen zu erfüllen.

Kompetenzen

Erkennen der Vorteile formaler Modelle und darauf basierender Generatoren zur Programmkonstruktion.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung und zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

mündliche Prüfung (benotet), Übungsteilnahme und Vortrag (unbenotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung über die Vorlesung, Teilnahme an den Übungen, Vortrag im Seminar

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

PSÜ: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Vorbereitung auf die mündliche Prüfung: gesamt: 78h = 2,5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 16h = 30h
Seminar: Seminar Vorbereitung Seminarvortrag gesamt: 48h = 1,5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1x 16h	= 32h = 16h
Programmoptimierung: Übung gesamt: 32h = 1 LP	2 SWS x 16 Wochen	= 32h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Seminar, Programmoptimierung
Sommersemester: Programmiersprachen und ihre Übersetzer
jährlich

Projekt Geometrische Modellierung

Modultitel

Projekt Geometrische Modellierung & Computer Animation

Modultitel (Englisch)

Project Geometric Modeling and Computer Animation

Lehrveranstaltungen des Moduls

Projekt Geometrische Modellierung & Computer Animtion (4 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Mario Botsch

Lehrinhalte

Aufbauend auf den drei Vorlesungen "Einführung in die Computergrafik", "Geometrische Modellierung mit Polygonnetzen" und "Computer Animation" werden in diesem Projekt fortgeschrittene Techniken zum 3D-Scanning von Objekten und Personen, zur Animation der resultierenden Modelle und zur Visualisierung der erstellten Animationen erarbeitet, implementiert und kritisch analysiert.

Ziel des Projektes kann zum Beispiel sein, einen kurzen Animationsfilm zu erstellen oder ein kleines Spiel zu entwickeln. Die einzelnen Teilprobleme werden von Studierenden in Kleingruppen bearbeitet.

Kompetenzen

Die Studierenden vertiefen ihre Kenntnisse in Computergrafik und Geometrieverarbeitung, der Implementierung aktueller Methoden und der kritischen Analyse dieser entwickelten Techniken. Durch die Projektpräsentation werden sie mit weiteren Aspekten wissenschaftlicher Forschungsarbeit vertraut und so auf die Masterarbeit vorbereitet. Zudem wird die Planung und Durchführung von Softwareprojekten sowie die Kollaboration innerhalb und zwischen Kleingruppen gefördert.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Programmierprojekt, Abschlusspräsentation, schriftliche Dokumentation

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Das erfolgreiche Bearbeiten der Projektaufgabe, eine Abschlusspräsentation und eine kurze schriftliche Dokumentation ergeben 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Besprechungen
Nachbereitung der Besprechungen
Algorithmendesign, Implementierung
Vorbereiten der Projektpräsentation
Schriftliche Dokumentation
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
3h/Woche x 16 Wochen

= 32h
= 16h
= 48h
= 27h
= 27h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Die Vorlesung "Einführung in die Computergrafik" wird vorausgesetzt.
Eine der Vorlesungen "Geometrische Modellierung mit Polygonnetzen" und "Computer Animation" wird vorausgesetzt.
Die Vorlesung "Wissenschaftliches Rechnen" wird empfohlen.
Gute Programmierkenntnisse in C++ werden vorausgesetzt.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester, jährlich

Proteinreinigung

Modultitel

Proteinreinigung

Modultitel (Englisch)

Purification of proteins

Lehrveranstaltungen des Moduls

Proteinreinigung (Vorlesung, 3V)
Proteinreinigung (Seminar, 1S)
Proteinreinigung (Praktikum, 4Pr)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Sonja Siwiora Brenke, AG Zellkulturtechnik

Lehrinhalte

In der Vorlesung zur Proteinreinigung werden die theoretischen Grundlagen der Trennprozesse für Proteine, auf der Basis der Eigenschaften der Proteine, vermittelt. Neben den chromatographischen Grundtechniken werden Struktur und Eigenschaften unterschiedlicher stationärer Phasen, die nötigen mathematischen Grundlagen, die der Beschreibung des chromatographischen Prozesses dienen und Methoden der Proteinanalytik eingehend behandelt.
Im Praktikum werden die grundlegenden Techniken der Konzentrierung, der Reinigung und Feinreinigung von Proteinen aus Fermentationsüberständen tierischer Zellkulturen vermittelt. Im Vordergrund stehen chromatographische Methoden und deren Anwendung an modernen computergesteuerten Anlagen. Mit Reinsubstanzen werden verschiedene Reinigungsstrategien erprobt, um sie anschließend an authentischen Kulturüberständen anzuwenden. Für die Überprüfung des Reinigungserfolgs werden Analysetechniken wie ELISA, SDS-PAGE und Tests zur Gesamtproteinbestimmung angewendet. Weiterhin werden Versuche zur Ermittlung chromatographischer Größen (z. B. Selektivität, Kapazität, Bodenzahl etc.) durchgeführt und durch die Handhabung von Prozesssäulen mit einem Volumen von mehreren Litern ein Einblick in den Pilotmaßstab der Proteinreinigung gegeben.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen die Methoden der Proteinreinigung anwenden und Chromatographieprozesse auswerten können, den Umgang mit chromatographischen Anlagen erlernen und genügend Hintergrundwissen erlangen, um ein Aufarbeitungsschema entwickeln zu können.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

drei: Abschlussprüfung (benotet), Seminarvortrag (unbenotet), Praktikumsprotokolle (unbenotet)

Prüfungsformen

mündlich: Prüfungsgespräch, Seminarvortrag
schriftlich: Protokolle

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiche Absolvierung des Prüfungsgesprächs und des Seminarvortrags, akzeptierte Protokolle zum Praktikum

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit: Vorlesung: 3 SWS (15 Wo) 45h, Seminar: 1 SWS (15 Wo) 15h
Praktikum: 4 SWS (15 Wo) 60h, Nachbereitung: Vorlesung: 30h
Vorbereitung: Seminarvortrag: 20h, Praktikumsprotokoll: 15h
Prüfung: 115h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Bachelor-Abschluß Molekulare Biotechnologie und/oder Zulassungsbedingungen gemäß §4 Abs. 1, 4 und 5 MPO

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biotechnologie I bis IV, der theoretische Teil allein auch als Spezialisierung Biotechnologie V oder VI)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

zwei Semester, Turnus: jährlich, Beginn: Sommersemester
Empfohlen: 2. Semester Master-Studiengang

Prozessmesstechnik und Analytik

Modultitel

Prozessmesstechnik und Analytik

Modultitel (Englisch)

Process analytical technology and Proteom analysis

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung Prozessmesstechnik, Analytik und spezielle Messmethoden (3V)
Seminar zu aktuellen Themen der Mess- und Analysentechnik (1S)
Praktikum (4Pr)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Heino Büntemeyer, AG Zellkulturtechnik

Lehrinhalte

Die Vorlesung Prozessmesstechnik, Analytik und spezielle Messmethoden behandelt im Detail die Methoden zur Steuerung und Überwachung von Prozessen mit Mikroorganismen und Zellkulturen, und zur Identifizierung und Charakterisierung von Makromolekülen (besonders Peptide/Proteine). Insbesondere werden Methoden zur Proteinsequenzierung und Glykosylierungsanalyse besprochen, wobei fortgeschrittene, moderne Analysentechniken wie Massenspektrometrie, Kernresonanzspektroskopie, Röntgenstrukturanalyse, Elektronenmikroskopie usw. erläutert werden.
Im Seminar werden die aktuellsten Messmethoden von den Studierenden an Beispielen vorgestellt.
Das Praktikum umfasst ausgewählte Versuche zu den Standardtechniken eines biotechnologisch/biochemischen Labors.

Literatur:

Lottspeich, Bioanalytik und weitere

Kompetenzen

In diesem Modul sollen den Studierenden erweiterte Einblicke in die neuen und die gängigen Analysenmethoden und Messtechniken in Theorie und Praxis gegeben werden, um einen Überblick der gegenwärtigen Möglichkeiten zu erlangen und den jeweiligen Aufwand und Nutzen abschätzen zu können.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

drei: Abschlussprüfung (benotet), Seminarvortrag (unbenotet), Praktikumsprotokolle (unbenotet)

Prüfungsformen

mündlich: Prüfungsgespräch, Seminarvortrag
schriftlich: Protokolle

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiche Absolvierung des Prüfungsgesprächs und des Seminarvortrags und akzeptierte Protokolle zum Praktikum

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit: Vorlesung: 3 SWS (15 Wo) 45h
Seminar: 1 SWS (15 Wo) 15h
Praktikum: 4 SWS (15 Wo) 60h
Nachbereitung: Vorlesung: 30h
Vorbereitung: Seminarvortrag: 20h
Praktikumsprotokoll: 15h
Prüfung: 115h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Bachelor-Abschluss Molekulare Biotechnologie und/oder Zulassungsbedingungen gemäß §4 Abs. 1, 4 und 5 MPO

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biotechnologie I bis IV, der theoretische Teil allein auch als Spezialisierung Biotechnologie V oder VI)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

zwei Semester, Turnus: jährlich, Beginn: Sommersemester
Empfohlen: 2. Semester Master-Studiengang

Rechnerarchitektur

Modultitel

Rechnerarchitektur

Modultitel (Englisch)

Computer Architecture

Lehrveranstaltungen des Moduls

Rechnerarchitektur (Vorlesung und Übungen, 2V + 2Ü)

ab SS 2010:

Rechnerarchitektur (Vorlesung und Übungen, 3V + 1Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ralf Möller, AG Technische Informatik

Lehrinhalte

Die Vorlesung Rechnerarchitektur befasst sich mit dem Pfad vom elektronischen Bauelement zum Digitalrechner. Ausgehend von schaltalgebraischen Beschreibungen werden Techniken für den Entwurf und die Analyse kombinatorischer Schaltungen und sequentieller Automaten vorgestellt. Darauf aufbauend werden Verfahren zur Kodierung von Zahlen und Zeichen, Schaltungen der Computer-Arithmetik sowie die Architektur von Rechnern und Prozessoren beschrieben. Am Beispiel der Intel-Architektur erfolgt eine Einführung in die Assembler-Programmierung. Die Übungen zur Vorlesung enthalten neben theoretischen Aufgaben auch kleinere Projekte zur Entwicklung von Assembler-Programmen für Intel-Prozessoren.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen Kenntnisse über digitale Schaltungen und die Architektur digitaler Rechner und deren Programmierung auf Assembler-Niveau erwerben.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

regelmäßige und aktive Teilnahme sowie erfolgreiches Bearbeiten der Übungsaufgaben (unbenotet), Klausur über die Inhalte der Vorlesung (benotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen sowie erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben nach Maßgabe der Anforderungen, die zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben werden, ergibt 3 LP, Bestehen der Abschlussklausur (mindestens 50% der Maximalpunktzahl) ergibt 2 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
gesamt: 144h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
3h/Woche x 16 Wochen

= 32h
= 32h
= 32h
= 48h

ab SS 2010:

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
gesamt: 144h = 5 LP

3 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
3h/Woche x 16 Wochen

= 48h
= 16h
= 32h
= 48h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

wünschenswert sind Kenntnisse im Modul Werkzeuge und Programmierung

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge:

Naturwissenschaftliche Informatik
Kognitive Informatik

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Molekulare Biotechnologie (WP Informatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

2. Semester des Bachelorprogramms, jährlich

Regelungstechnik

Modultitel

Regelungstechnik

Modultitel (Englisch)

Control Theory

Lehrveranstaltungen des Moduls

Regelungstechnik (Vorlesung und Übungen, 3V + 2Ü)
Angewandte Regelungstechnik (Fortgeschrittenen-Übungen, 3Ü) (optional)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ralf Möller, AG Technische Informatik

Lehrinhalte

Die Vorlesung und die Übungen Regelungstechnik vermitteln Grundlagen der Regelungstechnik, insbesondere zur Beschreibung und zum Entwurf einschleifiger Eingrößenregler im Laplacebereich und zur Systembeschreibung und zum Reglerentwurf im Zustandsraum. Es wird insbesondere auf die Regelung von Elektromotoren in Gelenken von Roboter-Manipulatoren und von Antriebsmotoren mobiler Roboter eingegangen. In den Fortgeschrittenen-Übungen sollen die Studenten dieses Wissen für die Steuerung eines balancierenden mobilen Roboters (full state controller und Beobachter) sowie eines Krans einsetzen. Dabei sind die entsprechenden Regleralgorithmen auszuwählen, zu parametrieren und in der Programmiersprache C zu implementieren.

Kompetenzen

Den Studenten werden die notwendigen theoretischen Kenntnisse vermittelt, um selbständig grundlegende regelungstechnische Probleme lösen zu können. Das Wissen wird mit der Anwendung in den Fortgeschrittenen-Übungen vertieft und verfestigt.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

vier unbenotete Einzelleistungen oder
eine benotete Einzelleistung (Klausur bzw. mündl. Prüfung) und drei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

regelmäßige und aktive Teilnahme sowie erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben (unbenotet) und erfolgreiches Bestehen der Klausur/mündliche Prüfung (ggf. benotet);
regelmäßige und aktive Teilnahme sowie erfolgreiche Bearbeitung der Fortgeschrittenen-Übungen (unbenotet) und Abschlussvortrag (einschl. Demonstration) und Ausarbeitung zu den Fortgeschrittenen-Übungen (unbenotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen sowie erfolgreiches Bearbeiten der Übungsaufgaben nach Maßgabe der Anforderungen, die zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben werden, ergibt 2 LP, Bestehen der Klausur bzw. mündlichen Prüfung ergibt 3 LP;
regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen sowie erfolgreiches Bearbeiten der Fortgeschrittenen-Übungsaufgaben nach Maßgabe der Anforderungen, die zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben werden, ergibt 4 LP, Referat und Ausarbeitung ergibt 1 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Das Modul kann mit oder ohne Fortgeschrittenen-Übungen abgeschlossen werden, es können entsprechend 5 LP oder 10 LP erworben werden.

Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen gesamt: 160h = 5 LP	3 SWS x 16 Wochen 3h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 48h = 48h = 32h = 32h
Angewandte Regelungstechnik Vorbereitung der Übungen Ausarbeitung Vorbereitung Vortrag gesamt: 144h = 5 LP	3 SWS x 16 Wochen 4h/Woche x 16 Wochen	= 48h = 64h = 24h = 8h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP (ohne Fortgeschrittenen-Übungen) oder 10 LP (mit Fortgeschrittenen-Übungen)

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge:

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (Vertiefung Intelligente Systeme)
Nebenfach Informatik (Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)
Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Regelungstechnik Vorlesung und Übungen
Sommersemester: Angewandte Regelungstechnik (Fortgeschrittenen-Übungen)
jährlich

maximal 20 Teilnehmer in Regelungstechnik (V+Ü)
maximal 16 Teilnehmer in den Fortgeschrittenen-Übungen (Angewandte Regelungstechnik)

Repräsentation und Verarbeitung multimodaler Dokumente

Modultitel

Repräsentation und Verarbeitung multimodaler Dokumente

Modultitel (Englisch)

Representation and analysis of multimodal documents

Lehrveranstaltungen des Moduls

Repräsentation und Verarbeitung multimodaler Dokumente (SS: 2V + 2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Alexander Mehler, AG Texttechnologie/Angewandte Computerlinguistik

Lehrinhalte

Die Vorlesung gibt einen Überblick über das Spektrum computerlinguistischer, korpuslinguistischer und texttechnologischer Ansätze zur Repräsentation und Verarbeitung von Diskursen vor allem in mündlicher und multimodaler Form. Thematisiert werden: (1) Theorien und Ansätze der Diskursstrukturierung und Diskursverarbeitung (Segmentierung, Klassifikation, Strukturierung, Parsing), (2) die computerbasierte Repräsentation und Verarbeitung von Diskursen, (3) Grundlagen und Methoden für die computerbasierte Simulation sprachlicher Prozesse sowie (4) Systeme und Verfahren für die korpusbasierte Verwaltung, Analyse und Annotation von Diskurseinheiten. Die Vorlesung behandelt genauer computerbasierte Formate und Verfahren für die Repräsentation und Analyse multimodaler Dokumente, die über mehrere Ein- und Ausgabekanäle produziert bzw. rezipiert werden. Vermittelt werden die theoretischen Grundlagen wie auch die empirische Erprobung von Ansätzen zur Analyse solcher Einheiten. Darüber hinaus thematisiert die Vorlesung die quantitative Modellierung von Diskursen. Behandelt werden Prozessmodelle (aus dem Bereich der Markov-Modellierung und des probabilistischen Parsings) sowie Verfahren der multivariaten Statistik zur automatischen Segmentierung, Klassifikation und Strukturierung von Diskurseinheiten.

Kompetenzen

Die Vorlesung führt in grundlegende Begriffe, Methoden und Aufgabengebiete der Modellierung und Analyse der multimodalen Kommunikation ein. Am Ende der Vorlesung sollen die Studierenden die Fähigkeit besitzen, ausgehend von der Analyse von Diskursen computerbasierte Formate für ihre Modellierung zu entwerfen, zu implementieren und anhand geeigneter Korpora praktisch zu erproben.

Literatur:

Carstensen, K.-U., Ebert, C., Endriss, C., Jekat, S., Klabunde, R., and Langer, H. (2009). Computerlinguistik und Sprachtechnologie. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg.
Jurafsky, D. and Martin, J. H. (2000). Speech and Language Processing: an Introduction to Natural Language Processing, Computational Linguistics, and Speech Recognition. Prentice Hall, Upper Saddle River.
Schlobinski, P. (1996). Empirische Sprachwissenschaft. Westdeutscher Verlag, Opladen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei Einzelleistungen: Bestehen der Übungsaufgaben (unbenotet) und texttechnologische Modellierungsaufgabe (benotet oder unbenotet)

Prüfungsformen

Veranstaltungsbegleitendes Portfolio aus Übungsaufgaben (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte), die in der Regel wöchentlich gestellt werden.
Erfolgreiche Umsetzung einer texttechnologischen Modellierungsaufgabe im Anschluss an die Übung.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiche Bearbeitung der vorlesungsbegleitenden Übungsaufgaben ergeben 4 LP, Absolvierung des texttechnologischen Programmierprojekts ergibt 1 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung:
Übungen
Vorbereitung der Übungen:
Texttechn. Modellierungsaufgabe:
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 30h
= 30h
= 30h
= 30h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Kenntnisse in folgenden Gebieten sind empfehlenswert, werden jedoch nicht vorausgesetzt: Algorithmen und Datenstrukturen, Grundkenntnisse Mathematik, Programmieren (in Java oder C++)

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Vorlesung und Übungen

Robotik

Modultitel

Robotik

Modultitel (Englisch)

Robotics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Mobile Roboter (Vorlesung und Übungen, 2V + 2Ü)
Robotermanipulatoren (Vorlesung und Übungen, 2V + 2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ralf Möller, AG Technische Informatik

Lehrinhalte

Die Vorlesung "Mobile Roboter" gibt eine Einführung in die Methoden zur Steuerung mobiler Roboter: Sensoren, Kinematik, Pfadintegration, probabilistische Lokalisationsverfahren, SLAM-Verfahren, visuelle Navigation und Pfadplanung. Im zweiten Teil der Übungen zu Mobile Roboter müssen in einem Robotersimulator Aufgaben zur Kinematik, Pfadintegration, Lokalisation und visuellen Navigation gelöst werden (Programmierung in der Skriptsprache Tcl/Tk; dazu wird in einer der Vorlesungen eine kurze Einführung (1h) gegeben).

Die Vorlesung "Robotermanipulatoren" befasst sich mit der Steuerung von Roboterarmen und behandelt Vorwärts- und inverse Kinematik, Geschwindigkeitskinematik, Jacobi-Analyse, Bahnplanung und Dynamik.

Kompetenzen

Die Studenten erhalten einen Überblick über die Probleme und Lösungsmethoden in der Robotik. Durch Programmierübungen (Mobile Roboter) wird das erworbene Wissen vertieft, und praktische Erfahrungen bei der Steuerung von mobilen Robotern werden erworben. Die Kenntnisse sind einerseits im industriellen Einsatz (Industrieroboter, fahrerlose Transportsysteme, Assistenzsysteme) anwendbar; andererseits ermöglicht das vermittelte Wissen den Einstieg in die Robotik als aktuelles Forschungsgebiet.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

drei unbenotete Einzelleistungen oder
eine benotete Einzelleistung (Klausur bzw. mündl. Prüfung) und zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

aktive und regelmäßige Teilnahme sowie erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben (jeweils in Mobile Roboter und Robotermanipulatoren), Bestehen der Klausur bzw. mündlichen Prüfung über die Inhalte beider Vorlesungen (benotet oder unbenotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen sowie Bearbeitung der Übungsaufgaben zu Mobile Roboter nach Maßgabe der Anforderungen, die zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben werden, ergibt 5 LP; regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen sowie Bearbeitung der Übungsaufgaben zu Robotermanipulatoren nach Maßgabe der Anforderungen, die zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben werden, ergibt 4 LP; Bestehen der Modulabschlussklausur bzw. mündlichen Prüfung ergibt 1 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Mobile Roboter: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen gesamt: 144h = 5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 4h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 16h = 32h = 64h
Robotermanipulatoren: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen gesamt: 120h = 4 LP	2 SWS x 16 Wochen 1,5h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 24h = 32h = 32h
Vorbereitung auf Modulprüfung (Klausur oder mündlichen Prüfung) gesamt: 30h = 1 LP		= 30h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Abschluss des Moduls Betriebssysteme oder vergleichbare Programmierkenntnisse

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)
Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn im Wintersemester: Mobile Roboter
Fortsetzung im Sommersemester: Robotermanipulatoren
Klausur am Ende des SS über beide Vorlesungen, jährlich

begrenzte Teilnehmerzahl: 20

Semantic Web (bis WS 11/12)

Modultitel

Semantic Web (bis WS 11/12)

Modultitel (Englisch)

Semantic Web

Lehrveranstaltungen des Moduls

Semantic Web (SS: 2V+2Ü)
Seminar/Praktikum Semantik Web (WS: 2S/2Pr)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Philipp Cimiano

Lehrinhalte

In diesem Modul befassen wir uns mit den Grundlagen des Semantic Web sowie im Allgemeinen mit semantischen Informationssystemen und semantischen Technologien sowie ihren Anwendungen. Wir werden die wesentlichen Datenmodelle und Austauschformate des Semantic Web (RDF, RDFS, OWL, SKOS) sowie die Anfragesprache SPARQL kennenlernen. Das Modul führt auch in die Grundlagen der Ontologien ein und beschäftigt sich mit dem Design und Modellierung von Ontologien. Wie behandeln in diesem Kontext gängige Methodologien zur Modellierung von Ontologien unter Zuhilfenahme von Modellierungswerkzeugen wie z.B. Protégé. Wir beschäftigen uns auch mit semantischen Datenbanken zur Speicherung von RDF Daten (wie z.B. SESAME) sowie mit Anwendungen von semantischen Technologien. Wir führen außerdem in die Idee des Open Linked Data ein. Praktische Erfahrungen mit Modellierungswerkzeugen wie Protégé und semantische Datenbanken wie SESAME runden das Modul ab.

Kompetenzen

Die in der Vorlesung vermittelten Inhalte geben einen Einblick in das Gebiet des Semantic Webs und der semantischen Technologien. Am Ende der Vorlesung sollten die Studierenden mit den wesentlichen Formalismen und Datenmodellen des Semantischen Webs vertraut sein und in der Lage sein, einfache Anwendung auf Basis von semantischen Technologien zu entwickeln.

Literatur:

Pascal Hitzler, Markus Krötzsch, Sebastian Rudolph, York Sure, Semantic Web Grundlagen, Springer, 2008 (ISBN: 97Foundations of Semantic Web Technologies
Pascal Hitzler, Markus Krötzsch, Sebastian Rudolph, Foundations of Semantic Web Technologies, Chapman & Hall/CRC, 2009, 455 pages, (ISBN: 9781420090505 8-3-540-33993-9)

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung (Vortrag) und zwei unbenotete Einzelleistungen (Portfolio aus Übungsaufgaben und Seminar/Praktikum)

Prüfungsformen

Vortrag zur Vorlesung
Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbegleitend gestellt werden (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern der Lösungen). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben
erfolgreiches Absolvieren des Seminars (Vortrag und Hausarbeit) oder des Praktikums (Vorstellung des durchgeführten Projektes)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen des Vortrags (2 LP) und erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben (3,5 LP) sowie erfolgreiches Absolvieren des Seminars/Praktikums (4,5 LP) ergeben insgesamt 10 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
Vorbereitung des Vortrags
Seminar/Praktikum (Präsenz)
Vorbereitung Seminar/Praktikum
gesamt: 300h = 10 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

2 SWS x 16 Wochen

= 30h
= 30h
= 30h
= 30h
= 50h
= 30h
= 100h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Kenntnisse in folgenden Gebieten sind von Vorteil (aber keine Voraussetzung):
Algorithmen und Datenstrukturen, Grundkenntnisse Mathematik, Theoretische Informatik (insbes. Logik)

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Vorlesungen und Übungen
Wintersemester: Seminar/Praktikum
jährlich, Dauer 2 Semester

Semantic Web (ab SS 12)

Modultitel

Semantic Web (ab SS 12)

Modultitel (Englisch)

Semantic Web

Lehrveranstaltungen des Moduls

Semantic Web (SS: 2V+2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Philipp Cimiano

Lehrinhalte

Kompetenzen

Literatur:

Pascal Hitzler, Markus Krötzsch, Sebastian Rudolph, York Sure, Semantic Web Grundlagen, Springer, 2008 (ISBN: 978-3-5403-3994-6)
Pascal Hitzler, Markus Krötzsch, Sebastian Rudolph, Foundations of Semantic Web Technologies, CRC, 2009 (ISBN: 978-1-4200-9050-5

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung (Vortrag) und eine unbenotete Einzelleistung (Portfolio aus Übungsaufgaben)

Prüfungsformen

Vortrag zur Vorlesung
Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbegleitend gestellt werden (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern der Lösungen). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben
erfolgreiches Absolvieren des Seminars (Vortrag und Hausarbeit) oder des Praktikums (Vorstellung des durchgeführten Projektes)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen des Vortrags und erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben ergeben insgesamt 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Veranstaltung	Art	Turnus	Workload	LP
Semantic Web	Vorlesung	SS	30+30	2
Semantic Web	Übung	SS	30+30	2

Zuordnung	Art	Gewicht	Workload	LP
Semantic Web (V+Ü)	Portfolio mit Abschlussprüfung	1	30	1

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbegleitend gestellt werden (Bestehensgrenze 60% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern der Lösungen). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben. Abschließender Vortrag.

In Absprache mit den Lehrenden kann ein zusätzliches Praktikum im Umfang von 5LP absolviert und das Modul mit 10 LP angerechnet werden.

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Kenntnisse in folgenden Gebieten sind von Vorteil (aber keine Voraussetzung): Algorithmen und Datenstrukturen, Grundkenntnisse Mathematik, Theoretische Informatik (insbes. Logik)

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Vorlesungen und Übungen

Sensorik

Modultitel

Sensorik

Modultitel (Englisch)

Sensor Systems

Lehrveranstaltungen des Moduls

Sensorik (Vorlesung und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ulrich Rückert

Lehrinhalte

In der Vorlesung Sensorik werden die grundlegenden Verfahren zur Wandlung physikalischer und chemischer Größen in elektrische Signale eingeführt. Behandelt werden die Analyse der theoretischen Leistungsfähigkeit und die integrationsgerechte Umsetzung derartiger Prinzipien. Ferner wird auf die anwendungstechnischen Gesichtspunkte von Sensoren und Schaltungen zur Messung elektromechanischer Größen in mechatronischen Systemen eingegangen.

Kompetenzen

Ein vertieftes Verständnis sowie praktisches Kennenlernen von Anforderungen, Konzepten und Realisierungsmethoden für intelligente Sensorsysteme.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung oder andere Prüfungsform im Einzelfall

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Prüfung zur Vorlesung ergibt 3 LP, aktive Teilnahme an den Übungen ergibt 2 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Sensorik:
Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung:
Übungen
Vorbereitung der Übungen:
Vorbereitung auf die Modulprüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 30h
= 30h
= 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Digitalelektronik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Sensorik
jährlich

Sequenzanalyse

Modultitel

Sequenzanalyse

Modultitel (Englisch)

Sequence Analysis

Lehrveranstaltungen des Moduls

Sequenzanalyse I (Vorlesung und Übungen)
Sequenzanalyse II (Vorlesung)
Sequenzanalyse-Praktikum (Übung)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Jens Stoye, AG Genominformatik

Lehrinhalte

In diesem Modul werden die gängigen Techniken der Sequenzanalyse behandelt: Exakte und approximative Textsuche, paarweises und multiples Alignment, Datenstrukturen zur Indizierung von Texten, Werkzeuge zur schnellen Sequenzdatenbanksuche.

Kompetenzen

Den Studierenden werden die theoretischen Grundlagen der Sequenzanalyse vermittelt, sie lernen die gängigen Werkzeuge kennen und sammeln praktische Erfahrung mit diesen Werkzeugen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Portfolio bestehend aus Übungsaufgaben und benoteter Klausur oder benoteter mündlicher Prüfung zu "Sequenzanalyse I". Erfolgreiches Lösen der Übungsaufgaben (Bestehensgrenze 50%) ist Voraussetzung für die Teilnahme an der Abschlussklausur oder der abschließenden mündlichen Prüfung. Die Übungsaufgaben werden in der Regel wöchentlich ausgegeben. Die benotete Abschlussklausur oder abschließende benotete mündliche Prüfung beziehen sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen.
Benotete Klausur oder benotete mündliche Prüfung zu "Sequenzanalyse II".
Anfertigen eines Praktikumsberichts einschließlich eines Vortrags zu einem Thema des "Sequenzanalyse-Praktikums".

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen des Portofolios zu "Sequenzanalyse I" ergibt 5 LP. Bestehen der Klausur oder der mündlichen Prüfung zu "Sequenzanalyse II" ergibt 3 LP. Erstellen des Praktikumsberichts zum "Sequenzanalyse-Praktikum" ergibt 2 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Sequenzanalyse I: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen Vorbereitung auf die Klausur gesamt: 150h = 5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 30h = 45h
Sequenzanalyse II: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Vorbereitung auf die Klausur gesamt: 90h = 3 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 45h
Sequenzanalyse-Praktikum: Praktikum Nachbereitung des Praktikums gesamt: 60h = 2 LP	2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 30h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Algorithmen und Datenstrukturen oder Grundlagen der Programmierung

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Bioinformatik und Genomforschung, 3. + 4. Semester

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik), 5. + 6. Semester
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik), 5. + 6. Semester

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung), 1. + 2. Semester

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Sequenzanalyse I
Sommersemester: Sequenzanalyse II
Sommersemester: Sequenzanalyse-Praktikum
jährlich

Software Engineering I

Modultitel

Software Engineering I

Modultitel (Englisch)

Software Engineering I

Lehrveranstaltungen des Moduls

Software Engineering I (Vorlesung und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Thorsten Schneider

Lehrinhalte

Ausgehend von einer Einführung in das Software Engineering (z.B. Prozesse, Vorgehensmodelle) wird in Software Engineering I auf die einzelnen Entwicklungsprozesse der Softwareentwicklung eingegangen. Neben den klassischen Entwicklungsprozessen (z.B. Anforderungsmanagement, Spezifikation, Analyse und Design, Testen) werden auch unterstützende Entwicklungsprozesse (z.B. Aufwandschätzung) behandelt. Ergänzende Themen des Software Engineering (z.B. Software Reuse, Software Evolution) werden abschließend behandelt. Die Themen werden in Übungen vertieft.

Kompetenzen

Ziel ist die Vermittlung der wesentlichen Modelle, Verfahren und Methoden des Software Engineering. Die Studierenden sollen prozessorientierte Softwareentwicklung beherrschen und durch Vertiefung in den Übungen verbessern. Zudem sollen sie in der Lage sein, für komplexe Probleme selbstständig Lösungen anhand gelernter Modelle, Verfahren und Methoden zu erarbeiten und moderne (Soft-) Skills einzusetzen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete oder benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche oder schriftliche Prüfung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Prüfung ergibt 5 LP für Software Engineering I

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Software Engineering I:
Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
Vorbereitung auf die mündliche Prüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 30h
= 30h
= 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Vorkenntnisse in Algorithmen und Datenstrukturen oder Grundlagen der Programmierung

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Software Engineering I
jährlich

Software Engineering II (bis SS 2011)

Modultitel

Software Engineering II (bis SS 2011)

Modultitel (Englisch)

Software Engineering II

Lehrveranstaltungen des Moduls

Software Engineering II (Vorlesung und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Thorsten Schneider

Lehrinhalte

In Software Engineering II wird auf spezifische Bereiche und Probleme des Software Engineering eingegangen. Neben der Betrachtung der Entwicklung sicherer Softwaresysteme (z.B. Secure Software Engineering, spezifische Vorgehensmodelle, Security Engineering, kritische Systeme) werden wesentliche relevante Managementthemen vorgestellt. Vertiefend wird dabei auf Projektmanagement und Qualitätsmanagement/Prozessmanagement eingegangen. Themen wie Mitarbeitermanagement, Soft Skills und Prozessverbesserung/Capability Maturity (z.B. Kennzahlensysteme, CMMI, SPICE) ergänzen die zuvor behandelten Managementthemen. Wesentliche Normen und Standards finden Berücksichtigung. Die Themen werden in Übungen vertieft.

Kompetenzen

Ziel ist die Vermittlung der wesentlichen Modelle, Verfahren und Methoden des Software Engineering. Insbesondere sollen die Studierenden die Projektmanagementsicht und die Management-orientierte Sicht der Softwareentwicklung beherrschen und durch Vertiefung in den Übungen verbessern. Zudem sollen sie in der Lage sein, für komplexe Probleme selbstständig Lösungen anhand gelernter Modelle, Verfahren und Methoden zu erarbeiten und moderne (Soft-) Skills einzusetzen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete oder benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche oder schriftliche Prüfung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiche Bearbeitung der Übungen und Bestehen der Prüfung ergibt 5 LP für Software Engineering II

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Software Engineering II:
Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
Vorbereitung auf die mündliche Prüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 30h
= 30h
= 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Vorkenntnisse in Software Engineering I

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

bis SoSe 2009 auch

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Software Engineering II
jährlich

Spezielle Algorithmen der Bioinformatik

Modultitel

Spezielle Algorithmen der Bioinformatik

Modultitel (Englisch)

Special Algorithms in Bioinformatics

Lehrveranstaltungen des Moduls

Hauptseminar Algorithmen in der Bioinformatik (Seminar)
Spezielle Algorithmen der Bioinformatik (Vorlesung und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Jens Stoye, AG Genominformatik

Lehrinhalte

In diesem Modul werden grundlegende Algorithmen der Bioinformatik behandelt, die nicht in das Gebiet der Sequenzanalyse fallen. Hierzu gehören beispielsweise Verfahren zur Rekonstruktion phylogenetischer Bäume, kombinatorische Algorithmen in der Genomik und Proteomik, Methoden zur Proteinstrukturvorhersage und zur Modellierung zellulärer Interaktions- und Regulationskreisläufe.

Kompetenzen

Den Studierenden werden die verschiedenen bioinformatischen Fragestellungen und Lösungsansätze vermittelt. Im Hauptseminar sollen der Umgang mit Originalliteratur, Präsentationstechniken und die Anfertigung einer schriftlichen Ausarbeitung geübt werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete und zwei benotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

unbenoteter Vortrag im Hauptseminar,
benotete Ausarbeitung im Hauptseminar,
Portfolio bestehend aus Übungsaufgaben und benoteter Klausur oder benoteter mündlicher Prüfung zu "Spezielle Algorithmen der Bioinformatik". Erfolgreiches Lösen der Übungsaufgaben (Bestehensgrenze 50%) ist Voraussetzung für die Teilnahme an der Abschlussklausur oder der abschließenden mündlichen Prüfung. Die Prüfungsaufgaben werden in der Regel wöchentlich ausgegeben. Abschlussklausur oder abschließende mündliche Prüfung beziehen sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Vortrag im Hauptseminar ergibt 2 LP, Ausarbeitung im Hauptseminar ergibt 2 LP, Bestehen des Portofolios zu "Spezielle Algorithmen der Bioinformatik" ergibt 4 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Hauptseminar Algorithmen in der Bioinformatik: Seminar Vorbereitung des Vortrags Erstellen der Ausarbeitung gesamt: 120h = 4 LP	2 SWS x 16 Wochen	= 30h = 45h = 45h
Spezielle Algorithmen in der Bioinformatik: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen Vorbereitung auf die Klausur gesamt: 120h = 4 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 15h = 30h

Leistungspunkte für das Modul: 8 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Voraussetzung: Algorithmen und Datenstrukturen
Empfohlen: Sequenzanalyse

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Bioinformatik und Genomforschung, 4. + 5. Semester

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Hauptseminar Algorithmen in der Bioinformatik
Wintersemester: Spezielle Algorithmen der Bioinformatik
jährlich

Spezielle Algorithmen der Bioinformatik für Nebenfach

Modultitel

Spezielle Algorithmen der Bioinformatik für Nebenfach

Modultitel (Englisch)

Special Algorithms in Bioinformatics for a Minor Subject

Lehrveranstaltungen des Moduls

Spezielle Algorithmen der Bioinformatik (Vorlesung und Übungen)
Algorithmische Implementierung (Übung)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Jens Stoye, AG Genominformatik

Lehrinhalte

Kompetenzen

Den Studierenden werden die verschiedenen bioinformatischen Fragestellungen und Lösungsansätze vermittelt. In der Veranstaltung Algorithmische Implementierung soll einer der untersuchten Algorithmen selbst implementiert werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Portfolio bestehend aus Übungsaufgaben und benoteter Klausur oder benoteter mündlicher Prüfung zu "Spezielle Algorithmen der Bioinformatik". Erfolgreiches Lösen der Übungsaufgaben (Bestehensgrenze 50%) ist Voraussetzung für die Teilnahme an der Abschlussklausur oder der abschließenden mündlichen Prüfung. Die Prüfungsaufgaben werden in der Regel wöchentlich ausgegeben. Abschlussklausur oder abschließende mündliche Prüfung beziehen sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen.
unbenotete Implementierungsaufgabe in der Übung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen des Portofolios zu "Spezielle Algorithmen der Bioinformatik" ergibt 4 LP, erfolgreiches Bearbeiten der Implementierungsaufgabe ergibt 1 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Spezielle Algorithmen in der Bioinformatik: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen Vorbereitung auf die Klausur gesamt: 120h = 4 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 15h = 30h
Algorithmische Implementierung: Implementierung gesamt: 30h = 1 LP		= 30h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Voraussetzung: Algorithmen und Datenstrukturen oder Grundlagen der Programmierung
Empfohlen: Sequenzanalyse

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik), 5. + 6. Semester
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik), 5. + 6. Semester

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung), 1. + 2. Semester

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Spezielle Algorithmen der Bioinformatik
Sommersemester: Algorithmische Implementierung,
jährlich

Sprachsignalverarbeitung

Modultitel

Sprachsignalverarbeitung

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Spracherkennung (Vorlesung und Übungen)
Anwendungsorientierte Sprachverarbeitung (Vorlesung und Übungen) oder
Seminar zu ausgewählten Themen aus dem Bereich Sprachverarbeitung

Modulverantwortliche(r)

Dr. Britta Wrede, AG Angewandte Informatik

Lehrinhalte

Die Vorlesung Spracherkennung" befasst sich mit Methoden zur automatischen Umsetzung von gesprochenen Äußerungen in eine möglichst exakte orthographische Repräsentation, wie sie z.B. in Diktiersystemen aber auch anderen Systemen zur sprachlichen Steuerung technischer Systeme zum Einsatz kommen. In der Veranstaltung werden zunächst speziell in der Spracherkennung eingesetzte Verfahren zur Signalverarbeitung sowie grundlegende Erkenntnisse aus der artikulatorischen und akustische Phonetik vorgestellt. Schwerpunktmäßig wird dann das nach dem gegenwärtigen Stand der Forschung vorherrschende Paradigma zur automatischen Spracherkennung behandelt - die sogenannten Hidden-Markov-Modelle (HMM). Die mathematischen Grundlagen dieser statistischen Modellierungstechnik für gesprochene Sprache werden eingeführt und Algorithmen zur Parameterschätzung sowie zum Einsatz für die Analyse von Sprachsignalen behandelt. Anhand existierender Spracherkennungssysteme werden mögliche Varianten der HMM-Technologie vorgestellt und diskutiert.

Die Vorlesung Anwendungsorientierte Sprachverarbeitung" stellt die in einer konkreten Entwicklungsumgebung für statistische Signalanalysesysteme bereitgestellten Implementierungen der aus der Vorlesung Spracherkennung" bekannten Verfahren vor. Im Rahmen der zugehörigen Übungen werden dann fortgeschrittene Techniken der automatischen Sprachverarbeitung theoretisch erarbeitet und in Gruppenprojekten implementiert und evaluiert.

Alternativ zur Vorlesung Anwendungsorientierte Sprachverarbeitung werden im Rahmen eines Seminars ausgewählte, spezialisierte Themen der automatischen Sprachsignalverarbeitung behandelt. Dabei wird ein Themenkomplex von jedem Teilnehmer aufbereitet und in einem Vortrag präsentiert. Zusätzlich wird eine Ausarbeitung zum jeweiligen Thema erstellt.

Kompetenzen

Die Studierenden erhalten einen Überblick über die Probleme und Lösungsmethoden in der automatischen Sprachsignalverarbeitung. Durch die Bearbeitung eines Projekts in den Übungen zur Vorlesung Anwendungsorientierte Sprachverarbeitung oder der eigenständigen Bearbeitung eines Seminarthemas wird das erworbene Wissen vertieft.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete oder unbenotete mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesungen Spracherkennung
erfolgreiche Bearbeitung eines Gruppenprojekts (kurzer Vortrag, Demonstration und kurze Ausarbeitung) im Rahmen der Übungen zur Vorlesung Anwendungsorientierte Sprachverarbeitung (unbenotet) oder
erfolgreiche Teilnahme am Seminar (Vortrag und Ausarbeitung)

Prüfungsformen

mündliche Prüfung und Vortrag, Demonstration und Ausarbeitung zum Gruppenprojekt oder Seminarvortrag mit Ausarbeitung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung, erfolgreiche Bearbeitung des Gruppenprojekts oder erfolgreiche Teilnahme am Seminar

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Spracherkennung: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen Vorbereitung der Prüfung gesamt: 165h = 5,5 LP	3 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen 1 SWS x 16 Wochen 1,5h/Woche x 16 Wochen	= 48h = 32h = 16h = 24h = 45h
Anwendungsorientierte Sprachverarbeitung: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen Vorbereitung des Vortrags gesamt: 135h = 4,5 LP	1 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 3 SWS x 16 Wochen 3h/Woche x 16 Wochen	= 16h = 16h = 48h = 48h = 7h
oder Seminar Sprachverarbeitung Seminar Nachbereitung des Seminars Vorbereitung des Vortrags Erstellen der Ausarbeitung gesamt: 134h = 4,5 LP	2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 32h = 30h = 40h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Abschluss des Moduls Vertiefung Mathematik;
Abschluss des Moduls Mustererkennung" bzw. Musterklassifikation hilfreich

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Spracherkennung
Sommersemester: Anwendungsorientierte Sprachverarbeitung oder Seminar Sprachverarbeitung
jährlich

System-Safety und -Security I: Why-Because Analysis

Modultitel

System-Safety und -Security I: Why-Because Analysis

Modultitel (Englisch)

System Safety and Security I: Why-Because Analysis

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung System Safety und Security I: Why-Because Analysis
Begleitlabor zu SysSafe I

Modulverantwortliche(r)

Prof. Peter B. Ladkin Ph.D.

Lehrinhalte

Grundlegende Begrifflichkeit und Ontologie zur Beschriebung der Safety-Eigenschaften komplexer heterogener Systeme; Kausalität und ihre formale Semantik. Why-Because-Analyse (WBA) zu Fehlern,
Versagen und System-Angriffen. Die Anwendung von WBA zu den Beispielen im Workbook durch die praktische Anwendung der Tools zur Analyse (z.B., VWBT, YBT2, IQualizeIT, CE4WBA).

Literatur:

Ladkin, Causal Analysis of Systems;
Ladkin et al., The WBA Workbook

Kompetenzen

Verständnis der Grundlagen der Kritischen-Fehler-Analyse komplexer heterogener Systeme und die Fähigkeit mit Hilfe der Tools solche Analysen erfolgreich durchzuführen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete Einzelleistungen oder eine unbenotete und eine benotete (Labor WBA) Einzelleistung

Prüfungsformen

Laborberichte (Vorlesung I und Labor)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Präsenzteilnahme in System Safety und Security I: Why-Because Analysis und Begleitlabor zu SysSafe I

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung System Safety und Security I (WS: 2V) 2 LP
Begleitlabor zu SysSafe I (WS: 2L) 3 LP
gesamt: 150h = 5 LP

= 60h
= 90h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Mathematik I, Algorithmen und Datenstrukturen oder Grundlagen der Programmierung
Nützlich: Grundlagen theoretischer Informatik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Wintersemester
Dauer: 1 Semester
Turnus: jährlich

System-Safety und -Security II: Sicherheit und Risiko

Modultitel

System-Safety und -Security II: Sicherheit und Risiko

Modultitel (Englisch)

System Safety and Security II: Safety and Risk

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung System Safety und Security II: Sicherheit und Risiko
Begleitseminar zu SysSafe II oder Begleitlabor zu SysSafe II oder gelegentlich angebotene Sonderveranstaltungen in Absprache mit dem Modulverantwortlichen

Modulverantwortliche(r)

Prof. Peter B. Ladkin Ph.D.

Lehrinhalte

Grundlegende Begrifflichkeit zu Risiko und Safety komplexer heterogener Systeme; Hazard-Analyse (z.B. FMEA, HAZOP, Ontological Hazard Analysis); Risiko-Einschätzung; die Functional-Safety Norm IEC 61508, Fault-Tree-Analyse, Event-Tree-Analyse

Literatur:

Ladkin, Causal Analysis of Systems;
Leveson, Safeware;
Neumann, Computer-Related Risks;
U.S. NRC, Fault Tree Handbook;
Kamen, Hassenzahl, Should We Risk It?; Bedford, Cooke, Probabilistic Risk Analysis;
Braband, Risikoanalysen in der Eisenbahn-Automatisierung;
Kumamoto, Henley, Probabilistic Risk Analysis and Management for Engineers and Scientists;
eine Auswahl von wissenschaftlichen und ingenieurwissenschaftlichen Veröffentlichungen

Kompetenzen

Verständnis der Grundlagen der Risiko-Einschätzung und Kritischen-Fehler-Analyse komplexer heterogener Systeme und Kenntnisse von State-of-the-Art Methoden zur Analyse

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine (Laborbericht) oder zwei unbenotete Einzelleistungen (mündliche Prüfung und Vortrag)

Prüfungsformen

Laborbericht (Vorlesung und Labor) oder mündliche Prüfung (Vorlesung) und Vortrag (Seminar)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Präsenzteilnahme in System Safety und Security II: Sicherheit und Risiko
Begleitseminar oder Begleitlabor zu SysSafe II oder gelegentlich angebotene Sonderveranstaltungen genehmigt vom Modulverantwortlichen

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung System Safety und Security II (WS: 2V) 3 LP
Begleitlabor oder -seminar zu SysSafe II (WS: 2L/2S) 2 LP
gesamt: 150h = 5 LP

= 90h
= 60h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Mathematik I, Algorithmen und Datenstrukturen oder Grundlagen der Programmierung
Nützlich: Grundlagen theoretischer Informatik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Wintersemester
Dauer: 1 Semester
Turnus: jährlich

System-Safety- und System-Securitymethoden

Modultitel

System-Safety- und System-Securitymethoden

Modultitel (Englisch)

Methods for System Safety and Security

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung System Safety und Security I: Why-Because Analysis
Begleitlaborseminar zu SysSafe I
Vorlesung System Safety und Security II: Sicherheit und Risiko
Begleitseminar SysSafe II oder Begleitlabor zu SysSafe II oder gelegentlich angebotene Sonderveranstaltungen in Absprache mit dem Modulverantwortlichen

Modulverantwortliche(r)

Prof. Peter B. Ladkin Ph.D.

Lehrinhalte

Grundliegende Begrifflichkeit zur Beschreibung der Safety-Eigenschaften komplexer heterogener Systeme; Why-Because-Analyse zu Fehlern, Versagen und System-Angriffen; die Verwendung von WBA zu den Beispielen im Workbook durch die praktische Anwendung der Tools zur Analyse (VWBT, YBT2, IQualiseIT, CE4WBA); Hazard-Analyse (z.B. FMEA, HAZOP, Ontological Hazard Analysis); Risiko-Einschätzung; die Functional-Safety Norm IEC 61508, Fault-Tree-Analyse, Event-Tree-Analyse

Literatur:

Ladkin, Causal Analysis of Systems;
Leveson, Safeware;
Neumann, Computer-Related Risks;
U.S. NRC, Fault Tree Handbook;
Kamen, Hassenzahl, Should We Risk It?;
Bedford, Cooke, Probabilistic Risk Analysis;
Braband, Risikoanalysen in der Eisenbahn-Automatisierung;
Kumamoto, Henley, Probabilistic Risk Analysis and Management for Engineers and Scientists;
eine Auswahl von wissenschaftlichen und ingenieurwissenschaftlichen Veröffentlichungen

Kompetenzen

Verständnis der Grundlagen der Kritischen-Fehler-Analyse komplexer heterogenen Systeme und die Fähigkeit, mit Hilfe der Tools, solche Analyse erfolgreich durchzuführen. Verständnis der Grundlagen der Risiko-Einschätzung und Kritischen-Fehler-Analyse komplexer heterogener Systeme und Kenntnisse von State-of-the-Art Methoden zur Analyse

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

vier unbenotete Einzelleistungen oder drei unbenotete und eine benotete (Labor WBA) Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung oder Klausur (Vorlesung II), Laborberichte (Vorlesung I und Labor, Vorlesung II und Labor), Vortrag (Seminar)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Präsenzteilnahme in System Safety und Security I: Why-Because Analysis, Begleitlabor zu SysSafe I
System Safety und Security II: Sicherheit und Risiko und Begleitseminar SysSafe II oder Begleitlabor zu SysSafe II oder gelegentlich angebotene Sonderveranstaltungen genehmigt vom Modulverantwortlichen

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung System Safety und Security I (WS: 2V) 2 LP
Begleitlabor zu SysSafe I (WS: 2S) 3 LP
Vorlesung System Safety und Security II (SS: 2V) 3 LP
Begleitlabor oder -seminar zu SysSafe II (SS: 2L/2S) 2 LP
gesamt: 300h = 10 LP

= 60h
= 90h
= 90h
= 60h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Mathematik I, Algorithmen und Datenstrukturen oder Grundlagen der Programmierung
Nützlich: Grundlagen theoretischer Informatik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Wintersemester
Dauer: 1 Jahr
Turnus: jährlich

System- und Software-Engineering

Modultitel

System- und Software-Engineering

Modultitel (Englisch)

System and Software Engineering

Lehrveranstaltungen des Moduls

Seminar Themen in Systems and Software Engineering
Seminar Requirements- und Design-Engineering
oder gelegentlich angebotene Sonderveranstaltungen in Absprache mit dem Modulverantwortlichen

Modulverantwortliche(r)

Prof. Peter B. Ladkin Ph.D.

Lehrinhalte

Eine Auswahl von System-Lifecycle von Requirements bis Decommissioning; Requirements-Engineering mit Ontological Analysis (OA); Formale Spezifikation von Requirements sowie Design; Konsistenz- und Vollständigkeits-Überprüfung; die Implementation-Relation und formale Verifikation; Forward-Engineering (Code von Design); Validierung; Testen; Projekt-Management und Ressourcen-Schätzung; Typische Probleme der Wartung (Operational Maintenance).

Literatur:

Lamport, Specifying Systems;
Ladkin, Causal Analysis of Systems; Henkel, Safely Sliding Windows;
Barnes, High-Integrity Software: The SPARK Approach;
Holzmann, The SPIN model checker;
Ladkin, Causal System Analysis;
Somerville, Software Engineering; Hatton, Safer C;
Boehm et al., Software Cost Estimation with Cocomo II;
Brooks, The Mythical Man-Month;
Glass, Software Runaways;
Yourdon, Death March;
Demarco, Lister, Waltzing With Bears;
diverse Skripte

Kompetenzen

Verständnis für die Lifecycle-Etappen eines komplexen computer-basierten Systems. Die praktische Fähigkeit, die Entwicklung eines solchen Systemes zu planen und durchzuführen. Praktische Erfahrung mit Entwicklungs-Tools wie SPIN und SPARK

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

Seminar-Vortrag, Seminar-Hausarbeit

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Präsenzteilnahme in Themen in Systems and Software Engineering und
Requirements- und Design-Engineering oder
gelegentlich angebotene Sonderveranstaltungen genehmigt vom Modulverantwortlichen

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Themen in Systems and Software Engineering (SS: 2S) 3 LP
Requirements- und Design-Engineering (WS: 2S) 2 LP
gesamt: 150h = 5 LP

= 90h
= 60h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Mathematik I, Algorithmen und Datenstrukturen, Techniken der Projektentwicklung
Nützlich: Grundlagen theoretischer Informatik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Wintersemester
Dauer: 1 Jahr
Turnus: jährlich

Techniken der Projektentwicklung

Modultitel

Techniken der Projektentwicklung

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Grundlagen der Projektentwicklung (1V)
Softwaremodellierung mit UML, Projektanalyse und -präsentation (3V/S/Ü)
Softwaregruppenprojekt und Abschlusspräsentation

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Gerhard Sagerer, AG Angewandte Informatik

Lehrinhalte

Im Rahmen dieses Moduls werden die grundlegenden Techniken des Projektengineerings ausgehend von der Leistungserhebung über die Angebotserstellung bis zur konkreten Durchführung eines realen Projekts vermittelt. Zur objektorientierten Modellierung Softwareengineeringprozesses wird UML (Unified Modeling Language) eingesetzt. In Gruppen von ca. 12 Studierenden ist ein praktisch relevantes Softwareprojekt durchzuführen, wobei neben dem Entwurf und der Implementierung des Projekts auch Aspekte wie Analyse der Kundenwünsche, Interviewtechniken, Fragebogenentwurf und auswertung, Risikoanalyse, Projektdokumentation, Projektpräsentation (mündlich, schriftlich) und Selbstorganisation in der Gruppe behandelt werden.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen in der Lage sein, die grundlegenden Techniken des Softwareengineering in realen Softwareprojekten anwenden zu können. Die erlernten Techniken sollen es den Studierenden ermöglichen, in Teamarbeit eine anwendungsfallzentrierte Problemanalyse durchzuführen. Davon ausgehend sollen sie mittels UML ein objektorientiertes Modell für die zu erstellende Software entwerfen können, welches schrittweise bis hin zur Implementierung in Java verfeinert wird. Die Studierenden sollen ferner allgemeine Techniken des Projektmanagements beherrschen, die eine sinnvolle Teambildung sowie eine realistische Zeit- und Resourcenplanung ermöglichen. Zusätzlich erworbene Kenntnisse über Vortrags- und Präsentationstechniken sollen den Teilnehmern die Fähigkeit geben, alle Themen der Projektdurchführung effektiv zu kommunizieren.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

drei unbenotete Einzelleistungen und zwei unbenotete Gruppenleistungen

Prüfungsformen

Kolloquium, Diskussionsmoderation, Übungsaufgaben
Projektpräsentation, Softwareerstellung (Gruppenleistung)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen des Kolloquiums für die Vorlesung ergibt 2 LP. Erfolgreiche Durchführung einer Diskussionsmoderation und erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben für die Veranstaltung Softwaremodellierung mit UML, Projektanalyse und -präsentation ergibt 5 LP. Der Erwerb dieser 7 LP ist die Voraussetzung für die Teilnahme am Gruppenprojekt. Erfolgreiche Softwareentwicklung und -präsentation ergibt 7 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Grundlagen der Projektentwicklung: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Vorbereitung Kolloquium gesamt: 60h = 2 LP	2 SWS x 8 Wochen 2h/Woche x 8 Wochen	= 15h = 15h = 30h
Softwaremodellierung mit UML, Projektanalyse und -präsentation: Vorlesung, Seminar, Übung Moderationsvorbereitung und Übungsaufgaben gesamt: 150h = 5 LP	3 SWS x 16 Wochen	= 45h =105h
Softwaregruppenprojekt Projektpräsentation gesamt: 210h = 7 LP	40h x 5 Wochen	=200h = 10h

Leistungspunkte für das Modul: 14 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Algorithmen und Datenstrukturen oder Grundlagen der Programmierung

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik
Kognitive Informatik
Bioinformatik und Genomforschung
Medieninformatik und Gestaltung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Vorlesungen, Seminar
Sommersemester: Softwaregruppenprojekt
jährlich

Techniken der Projektentwicklung für das Nebenfach Informatik

Modultitel

Techniken der Projektentwicklung für das Nebenfach Informatik

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Grundlagen der Projektentwicklung (1V)
Softwaremodellierung mit UML, Projektanalyse und -präsentation (3V/S/Ü)
Softwaregruppenprojekt und Abschlusspräsentation

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Gerhard Sagerer, AG Angewandte Informatik

Lehrinhalte

Kompetenzen

Die Studierenden sollen in der Lage sein, die grundlegenden Techniken des Softwareengineering in realen, komplexen Softwareprojekten praktisch anwenden zu können.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete Einzelleistungen und zwei unbenotete Gruppenleistungen

Prüfungsformen

Übungsaufgaben
Projektpräsentation, Softwareerstellung (Gruppenleistung)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Aktive Teilnahme an der Vorlesung ergibt 1 LP. Erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben für die
Veranstaltung Softwaremodellierung mit UML, Projektanalyse und -präsentation ergibt 4 LP. Der Erwerb dieser 5 LP ist die Voraussetzung für die Teilnahme am Gruppenprojekt. Erfolgreiche Softwareentwicklung und -präsentation ergibt 7 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Grundlagen der Projektentwicklung: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung gesamt: 30h = 1 LP	2 SWS x 8 Wochen 2h/Woche x 8 Wochen	= 15h = 15h
Softwaremodellierung mit UML, Projektanalyse und -präsentation: Vorlesung, Seminar, Übung Übungsaufgaben gesamt: 120h = 4 LP	3 SWS x 16 Wochen	= 45h = 75h
Softwaregruppenprojekt Projektpräsentation gesamt: 210h = 7 LP	40h x 5 Wochen	=200h = 10h

Leistungspunkte für das Modul: 12 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Grundlagen der Programmierung

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Nebenfach Informatik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Vorlesungen, Seminar,
Sommersemester: Softwaregruppenprojekt, jährlich

Texttechnologie

Modultitel

Texttechnologie

Modultitel (Englisch)

Text-technology

Lehrveranstaltungen des Moduls

Texttechnologie (WS: 2V + 2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Alexander Mehler, AG Texttechnologie/Angewandte Computerlinguistik

Lehrinhalte

Das Modul Texttechnologie behandelt die automatische Analyse und Repräsentation von Texten und Dokumenten im Bereich der geschriebenen Sprache. Am Beispiel des World Wide Web wird gezeigt, welche Struktureigenschaften Texte bzw. webbasierte Dokumente besitzen, wie diese mit Hilfe texttechnologischer Datenbanken zu repräsentieren sind und auf welche Weise schließlich diese Dokumente automatisch analysiert werden können. Die Dokumentanalyse betrifft eine Reihe grundlegender Aufgaben des Text und Web Mining. Dazu zählen unter anderen die Informationsextraktion und die Erkennung von Eigennamen sowie die automatische Klassifikation von Texten nach ihrem Inhalt, ihrer Struktur und ihrer Funktion. Einen zentralen Ausgangspunkt für die automatische Analyse von Texten bilden webbasierte Ressourcen wie zum Beispiel die Wikipedia. Die Vorlesung erläutert den Entwicklungsstand zur Erschließung dieser Ressource am Beispiel unterschiedlicher Kommunikationsbereiche (wie der Wissenskommunikation, der Pressekommunikation und der Wirtschaftskommunikation). Ferner führt die Vorlesung in den Bereich des Retrievals von Texten ein und somit in jene Grundlagen, auf denen Suchmaschinen basieren. Sämtliche theoretischen Konzepte der Vorlesung werden anhand des eHumanities Desktops exemplifiziert, der als rein webbasiertes Korpusmanagementsystem für die Texttechnologie entwickelt wurde. Auf diese Weise werden theoretische Konzepte stets auch praktisch anhand einschlägiger Aufgabenstellungen erprobt.

Kompetenzen

Die Vorlesung führt in grundlegende Begriffe, Methoden und Aufgabengebiete der Texttechnologie ein. Am Ende der Vorlesung sollen die Studierenden mit den grundlegenden Verfahrensweisen der automatischen Analyse von Texten und ihrer Repräsentation vertraut sein. Ferner sollen sie dazu in der Lage sein, einfache texttechnologische Anwendung zu entwickeln und anhand von Textkorpora zu erproben.

Literatur:

R. Feldman and J. Sanger. The Text Mining Handbook. Advanced Approaches in Analyzing Unstructured Data. Cambridge University Press, Cambridge, 2007.
G. Heyer, U. Quasthoff, and T. Wittig. Text Mining: Wissensrohstoff Text. W3L, Herdecke, 2006.
C. D. Manning and H. Schütze. Foundations of Statistical Natural Language Processing. MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 1999.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei Einzelleistungen: Bestehen der Übungsaufgaben (unbenotet) und Programmierprojekt (benotet oder unbenotet)

Prüfungsformen

Veranstaltungsbegleitendes Portfolio aus Übungsaufgaben (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte), die in der Regel wöchentlich gestellt werden.
Erfolgreiche Umsetzung eines texttechnologischen Programmierprojekts im Anschluss an die Übung.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiche Bearbeitung der vorlesungsbegleitenden Übungsaufgaben ergeben 4 LP, Absolvierung des texttechnologischen Programmierprojekts ergibt 1 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung:
Übungen
Vorbereitung der Übungen:
Texttechn. Programmierprojekt
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 30h
= 30h
= 30h
= 30h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Kenntnisse in folgenden Gebieten sind empfehlenswert, werden jedoch nicht vorausgesetzt: Algorithmen und Datenstrukturen, Grundkenntnisse Mathematik, Programmieren (in Java oder C++)

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Vorlesung und Übungen

Theoretische Informatik für BIG

Modultitel

Theoretische Informatik für BIG

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Theoretische Informatik (WS: 4V + 2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ipke Wachsmuth

Lehrinhalte

Zentrale Gegenstände des Moduls sind Formalisierung von Algorithmen und deren sprachliche Realisierungen als Programme sowie Problemlösungen durch Berechnungsverfahren. Neben formalen Sprachen und ihrer Typisierung nach Leistungsfähigkeit werden Grammatiken und Automaten behandelt. Es folgen Einführungen in die Berechenbarkeitstheorie, die sich mit grundsätzlichen Möglichkeiten und Grenzen der Algorithmisierbarkeit befasst, und in die Komplexitätstheorie, die untersucht, mit welchem Aufwand an Berechnungsressourcen (Rechenzeit, Speicherplatz) algorithmische Aufgaben gelöst werden können. Abschließend werden Grundzüge der Logik im Hinblick auf ihre Rolle in informatischen Aufgabenstellungen vermittelt.

Kompetenzen

Grundsätzliches Verständnis von theoretischen Prinzipien der Informatik und Aneignung formaler Methoden.

Literatur:

Hopcroft, J.E., Motwani, R., Ullman, J.D.: Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und Komplexitätstheorie. Addison-Wesley, 2002 (zur Vertiefung)
Lewis, H.R., Papadimitriou, C.H.: Elements of the theory of computation. Prentice Hall, 1981 (z. Vertief.)
Schöning, U.: Theoretische Informatik kurz gefasst. Spektrum Akademischer Verlag, 1995.
Schöning, U.: Logik für Informatiker. Spektrum Akademischer Verlag, 1995.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

regelmäßige Teilnahme an Vorlesung und Übung, erfolgreiche Übungsteilnahme (mind. 60% der erreichbaren Punkte der Übungsaufgaben)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Für das Modul gibt es 5 Leistungspunkte. Der Arbeitsaufwand setzt sich zusammen aus

Teilnahme an der Vorlesung
Teilnahme an den Übungen
Bearbeiten der Übungszettel:
gesamt: 150h = 5 LP

4 SWS x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen

= 60h
= 30h
= 60h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Weitere Bezüge: Auf diesem Modul können Vorlesungen zur Logik und Rekursionstheorie, Logik-Programmierung, zum Übersetzerbau und zur Künstlichen Intelligenz aufbauen.

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Bioinformatik und Genomforschung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester
jährlich

Vertiefung Datamining

Modultitel

Vertiefung Datamining

Modultitel (Englisch)

Advanced Lectures on Datamining

Lehrveranstaltungen des Moduls

Datamining II (Vorlesung und Übungen, 2+1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Helge Ritter

Lehrinhalte

Das Modul bietet eine Vertiefung zu Methoden des Datamining und mathematischen Aspekten der Datenanalyse.

Kompetenzen

Ziel ist die Vertiefung der Kenntnisse von Methoden des Datamining und ihres theoretischen Hintergrunds: statistische Verfahren zur Extraktion von Zusammenhängen und Modellen, komplexe Lernarchitekturen zur Modellextraktion, informationstheoretische Aspekte der Detektion und Beschreibung von Strukturen in Daten.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (50% der erzielbaren Punkte). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben.

benotete mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiches Bearbeiten der Übungsaufgaben ergibt 1,5 LP, Bestehen der mündlichen Prüfung über die Vorlesung ergibt 3,5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Praktische Übungen
Vorbereitung der Übungen
Vorbereitung auf die Modulprüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
2h x 16 Wochen

= 30h
= 30h
= 15h
= 30h
= 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

erforderlich: Grundlagen Datamining
nützlich: Neuronale Netze und Lernen, Datenbanken

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Sommersemester
Turnus: jährlich

Vertiefung Künstliche Intelligenz

Modultitel

Vertiefung Künstliche Intelligenz

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Spezielle Themen der Künstlichen Intelligenz, (Vorlesung, 2V)
Seminar, 2 SWS
Übungen/Projekt, 2 SWS

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ipke Wachsmuth

Lehrinhalte

Das Gebiet Künstliche Intelligenz (KI) befasst sich mit der Konstruktion von informationsverarbeitenden Systemen intelligenten Agenten , die kognitive Leistungen modellieren und in technischen Anwendungen verwerten. Aufbauend auf den im Modul Künstliche Intelligenz angebotenen Veranstaltungen werden ausgewählte, forschungsrelevante Aspekte der Konstruktion intelligenter Agenten vertiefend dargestellt. Dazu gehören Themenkomplexe wie Wissensrepräsentation, Planen, Suche, Lernen und Sprachverarbeitung.

Kompetenzen

Ziel ist die Vermittlung von fortgeschrittenen Methoden symbolischer Informationsverarbeitung und deren Anwendung.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei benotete oder unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

Klausur zur Vorlesung Spezielle Themen der KI; Seminarvortrag und entweder schriftliche Ausarbeitung oder Klausur; Übungsaufgaben oder praktisches Projekt mit schriftlicher Ausarbeitung; mögliche mündliche Nachprüfung bei Nichtbestehen der Klausur.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige Teilnahme an allen Veranstaltungen; Bestehen der Klausur zur VL; Seminarvortrag und entweder schriftliche Ausarbeitung oder Bestehen der Klausur; erfolgreiches Bearbeiten der Übungsaufgaben (mind. 60% der maximal erreichbaren Punkte) oder des Projekts samt schriftlicher Ausarbeitung.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Teilnahme an der Vorlesung Teilnahme an Übungen (2 SWS) mit Bearbeiten der Übungsaufgaben oder alternativ Bearbeiten eines Projekts mit schriftlicher Ausarbeitung: Selbststudium und Klausurvorbereitung: gesamt: 180h = 6 LP	2 SWS x 16 Wochen	= 30h = 90h = 60h
Teilnahme am Seminar (2 SWS): Seminarvortrag mit Ausarbeitung oder Klausur: Selbststudium: gesamt: 120h = 4 LP		= 30h = 60h = 30h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Vorausgesetzt werden Grundkenntnisse der Künstlichen Intelligenz (Modul Künstliche Intelligenz), grundlegende Programmierkenntnisse sowie Beherrschung einfacher Logikkalküle

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich, Dauer 2 Semester

Vertiefung Maschinelles Lernen

Modultitel

Vertiefung Maschinelles Lernen

Modultitel (Englisch)

Advanced Lectures on Machine Learning

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vertiefung Maschinelles Lernen (Vorlesung (und Übungen), 3 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Helge Ritter

Lehrinhalte

Aufbauend auf dem Modul Neuronale Netze und Lernen werden die dort betrachteten Lernverfahren einer genaueren theoretischen Betrachtung unterzogen insbesondere aus statistischer Sicht. Desweiteren werden verschiedene Lernarchitekturen, insbesondere Kommittee-Verfahren sowie Reinforcement-Lernen behandelt.

Kompetenzen

Den Teilnehmern wird ein tiefgreifendes Verständnis maschineller Lernverfahren vermittelt, so dass sie die Vor- und Nachteile unterschiedlicher Lern-Paradigma beurteilen können.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Variante 1:

benotete mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung

Variante 2:

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden. Note wird aus Durchschnittsleistung (Vergabe von Bewertungspunkten) von zwei Tafelpräsentationen bearbeiteter Übungsaufgaben gebildet.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Variante 1: Bestehen der mündlichen Prüfung ergibt 5 LP.

Variante 2: Erfolgreiches Bearbeiten der Übungsaufgaben und Bestehen der Tafelpräsentation ergibt 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Variante 1 (ohne Übungen): Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Vorbereitung auf die Modulprüfung gesamt: 150h = 5 LP	3 SWS x 16 Wochen 3h/Woche x 16 Wochen	= 45h = 45h = 60h
Variante 2 (mit Übungen): Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Bearbeitung der Übungsaufgaben Vorbereitung auf die Modulprüfung gesamt: 150h = 5 LP	2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen 1 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 30h = 15h = 30h = 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Neuronale Netze und Lernen

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Wintersemester
Turnus: jährlich

Vertiefung Neuronale Netze

Modultitel

Vertiefung Neuronale Netze

Modultitel (Englisch)

Advanced Lectures on Artificial Neural Networks

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vertiefung Neuronale Netze (Vorlesung (und Übungen), 3 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Helge Ritter

Lehrinhalte

Aufbauend auf dem Modul Neuronale Netze und Lernen werden die dort betrachteten Lernverfahren einer genaueren theoretischen Betrachtung unterzogen. Unterschiedliche Optimierungsziele, wie Maximum-Likelihood oder Least-Squares werden in Beziehung zu den entsprechenden Lernverfahren gestellt. Desweiteren werden weitere Lernverfahren basierend auf topologische Merkmalskarten (SOM, GNG, LLM, etc.) dargestellt und rekurrenter Netze als Basis zur Verarbeitung von Zeitserien eingeführt.

Kompetenzen

Das Modul vermittelt ein tieferes Verständnis des Zusammenhangs von Lernverfahren und Optimierungsziel und bietet einen Einblick in moderne Ansätze zum Lernen mit künstlichen neuronalen Netzen. Teilnehmer sollen in der Lage versetzt werden, die besprochenen Lernverfahren problemspezifisch anzupassen und erfolgreich einzusetzen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung (ohne Übungen) oder
eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung (mit Übungen)

Prüfungsformen

Variante 1:

benotete mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung

Variante 2:

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (50% der erzielbaren Punkte). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben.

benotete mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Variante 1: Bestehen der mündlichen Prüfung ergibt 5 LP.

Variante 2: Erfolgreiches Bearbeiten der Übungsaufgaben ergibt 1,5 LP, Bestehen der mündlichen Prüfung ergibt 3,5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Variante 1 (ohne Übungen): Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Vorbereitung auf die Modulprüfung gesamt: 150h = 5 LP	3 SWS x 16 Wochen 3h/Woche x 16 Wochen	= 45h = 45h = 60h
Variante 2 (mit Übungen): Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Bearbeitung der Übungsaufgaben Vorbereitung auf die Modulprüfung gesamt: 150h = 5 LP	2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen 1 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 30h = 15h = 30h = 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Neuronale Netze und Lernen

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Sommersemester
Turnus: jährlich

Vertiefung Sequenzanalyse

Modultitel

Vertiefung Sequenzanalyse

Modultitel (Englisch)

Advanced Topics in Sequence Analysis

Lehrveranstaltungen des Moduls

Advanced Dynamic Programming (Vorlesung und Übungen)
RNA Strukturvorhersage und -vergleich (Vorlesung)
Erkennung regulativer Motive (Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Robert Giegerich, AG Praktische Informatik

Lehrinhalte

In diesem Modul werden fortgeschrittene Techniken der Sequenzanalyse behandelt. Schwerpunkt auf der methodischen Seite ist die Algebraische Dynamische Programmierung, deren Einsatzbereich sehr weite Gebiete der Sequenzanalyse umfasst. Schwerpunkt der Anwendungen sind Algorithmen und Werkzeuge zur Untersuchung von RNA und ihren Funktionen, insbesondere in der Regulation.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen aktuell eingesetzte Algorithmen und Werkzeuge kennenlernen und in die Lage versetzt werden, selbst zur Weiterentwicklung des aktuellen Standes der Forschung beizutragen. Im Praktikum ist entweder eine biologisch motivierte Anwendungsstudie unter Einsatz aktueller Werkzeuge vorgesehen, oder die (Weiter-)Entwicklung eines solchen Werkzeugs.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

eine benotete Klausur (RNA Strukturvorhersage und -vergleich)
eine unbenotete Klausur (Advanced Dynamic Programming)
Teilnahme an den Übungen

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Klausuren, aktive Teilnahme an den Übungen

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Advanced Dynamic Programming: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen Vorbereitung der Klausur gesamt: 159h = 5 LP	2 SWS x 16 Wochen 3h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 48h = 32h = 32h = 15h
RNA Strukturvorhersage und -vergleich: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Vorbereitung der Klausur gesamt: 95h = 3 LP	2 SWS x 16 Wochen 3h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 48h = 15h
Erkennung regulativer Motive: Übungen Bearbeitung der Übungsaufgaben gesamt: 56h = 2 LP	2 SWS x 16 Wochen 1,5 x 16h	= 32h = 24h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Modul Sequenzanalyse

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Advanced Dynamic Programming
Sommersemester: RNA Strukturvorhersage und -vergleich, Erkennung regulativer Motive
jährlich

Virtual Humans and Conversational Agents (NEU)

Modultitel

Virtual Humans and Conversational Agents (NEU)

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung oder Seminar zu "Virtual Humans/Verhaltenssimulation" (2 SWS)

Vorlesung oder Seminar zu "Konversationale Agenten/Dialogsysteme" (2 SWS)

Modulverantwortliche(r)

apl. Prof. Dr.-Ing. Stefan Kopp

Lehrinhalte

Das Modul vermittelt Methoden und aktuelle Trends aus dem Gebiet der Modellierung und Simulation virtueller humanoider Agenten, also autonomer, computergafisch animierter Charaktere, wie man sie vermehrt auf Webseiten, in Computerspielen oder als Schnittstellen zu technischen Systemen findet, mit besonderem Fokus auf Fähigkeiten der natürlichsprachlichen Interaktion.

Der erste Modulbereich "Virtual Humans/Verhaltenssimulation" (5 LP) bietet zunächst die Grundlagen der computergrafischen Modellierung und Animation von Verhalten und vermittelt darauf aufbauend Methoden und Techniken, menschliches Verhalten intelligent und autonom zu simulieren. Dies umfasst einfaches, reaktives Verhalten bis hin zu kognitiven, geplanten Aktionen, Emotionen, Persönlichkeit und integrierende Architekturen. Dabei wird auch die Kopplung und Einbettung in komplexe virtuelle Umgebungen u.a. mit anderen Agenten und Nutzern behandelt (z.B. Fragen der simulierten Perzeption, Kollision, Manipulation). Die Vorlesung bzw. das Seminar wird konsequent an den Stand der Forschung heranführen und aktuelle Anwendungen aus den Bereichen Mensch-Maschine-Interaktion, Medizin, Ergonomie, Ausbildung/Training oder Unterhaltung demonstrieren.

Der zweite Modulbereich "Konversationale Agenten/Dialogsysteme" (5 LP) konzentriert sich auf die Interaktion mit virtuellen Menschen/Agenten und widmet sich den Techniken, mit denen Agenten Fähigkeiten zum natürlichsprachlichen Dialog verliehen werden können. Dazu gehören Methoden des Sprachverstehens, der Sprachgenerierung, des Dialogmanagements (z.B. Turn-Taking oder Feedback) sowie Verfahren zur Verarbeitung und Erzeugung nonverbalen Verhaltens (Gestik, Mimik, Kopfgesten, etc.).

Kompetenzen

Prinzipien und Methoden der Modellierung und Simulation virtueller humanoider Agenten/Charaktere; Techniken der Computeranimaton und -grafik/VR zur Animation und Realisierung virtueller Menschen; Techniken der Dialogsysteme und konversationaler Agenten.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

1 Einzelleistung, benotet

Prüfungsformen

Klausur oder mündliche Prüfung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige aktive Teilnahme, Anfertigung eines Essays oder Research Surveys im Umfang von 10-15 Seiten in den Vorlesungen bzw. eines Referates von 30-40 Minuten mit schriftlicher Ausarbeitung von 6-10 Seiten in den Seminaren. Abschließende Klausur im Umfang von 60-90 Minuten oder abschließenden mündliche Prüfung im Umfang von 30-40 Minuten über die Inhalte der Veranstaltungen aus beiden Semestern.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Für das gesamte Modul gibt es 10 Leistungspunkte. Der Arbeitsaufwand setzt sich zusammen aus:

5 LP im Modulbereich Virtual Humans/Verhaltenssimulation:
Teilnahme an Vorlesung/Seminar mit Vor-/Nachbereitung: 60 Std. = 2 LP
Anfertigen eines Essays/Research Reports bzw. Vorbereiten/Halten eines Vortrags mit schriftlicher Ausarbeitung im Seminar: 60 Std. = 2 LP
Wiederholung und Klausur-/Prüfungsvorbereitung: 30 Std. = 1 LP

5 LP im Modulbereich Konversationale Agenten/Dialogsysteme:
Teilnahme an Vorlesung/Seminar mit Vor-/Nachbereitung: 60 Std. = 2 LP
Anfertigen eines Essays/Research Reports bzw. Vorbereiten/Halten eines Vortrags mit schriftlicher Ausarbeitung im Seminar: 60 Std. = 2 LP
Wiederholung und Klausur-/Prüfungsvorbereitung: 30 Std. = 1 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Kompetenzen, wie sie beispielsweise in den Modulen Mensch-Maschine-Interaktion und Maschinelle Sprachverarbeitung erworben werden können.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge
- Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung, Vertiefung intelligente Systeme)
- Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung, Vertiefung Informatik)
- Interdisziplinäre Medienwissenschaft
- Linguistik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Jährlich, Dauer 2 Semester

Vision in Human and Machine

Modultitel

Vision in Human and Machine

Modultitel (Englisch)

Vision in Human and Machine

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vision in Man and Machine (Block-Vorlesung in Englischer Sprache und Übungen)
Gruppenprojekt

Modulverantwortliche(r)

Dr. Heiko Wersing, Honda Research Institute Europe GmbH

Lehrinhalte

Kompetenzen

Im Rahmen dieser Vorlesung lernen die Studierenden am Beispiel des visuellen Sytems des Menschen die äußerst fruchtbare interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen den experimentellen Neurowissenschaften und der technischen Bildverarbeitung mit neuronalen Architekturen kennen. Sie erwerben dabei Grundkenntnisse der Bildverarbeitung bezüglich Merkmalsextraktion, Objekterkennung und Segmentierung und lernen den aktuellen Stand der neurowissenschaftlichen Forschung zur biologischen Realisierung dieser Verarbeitungsprinzipien kennen. Praktische Übungen in MATLAB und Gruppenprojekte dienen der Vertiefung des erworbenen Wissen für Anwendungen aus der Computer Vision.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

benotete mündliche Prüfung über die Vorlesungsinhalte, erfolgreiche Teilnahme an den Präsenzübungen, erfolgreiche Barbeitung des Gruppenprojektes (Software-Projekt mit schriftlicher Ausarbeitung)

Prüfungsformen

benotete oder unbenotete mündliche Prüfung, Software-Projekt, schriftliche Ausarbeitung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die bestandene mündliche Prüfung und die erfolgreiche Bearbeitung des Gruppenprojektes ergeben insgesamt 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung: Präsenzübungen: Nachbereitung: Prüfungsvorbereitung gesamt: 90h = 3 LP	4h x 5 Tage 4h x 5 Tage	= 20h = 20h = 20h = 30h
Gruppenprojekt: Software Gruppenprojekt: Dokumentation gesamt: 60h = 2 LP		= 40h = 20h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Grundkenntnisse in Mathematik: Mehrdimensionale Analysis

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich im Anschluss an das Wintersemester

Visualisierungsansätze für Biodaten (BioVITAL)

Modultitel

Visualisierungsansätze für Biodaten

Modultitel (Englisch)

Visualization approaches for Biodata

Lehrveranstaltungen des Moduls

Visualisierungsansätze für Biodaten (Seminar, 2 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Tim W. Nattkemper

Lehrinhalte

Dieses Modul hat zwei Ziele: zunächst soll einen Überblick über bestehende und etablierte Visualisierungsansätze für Biodaten in Form von Vorträgen der Teilnehmer vermittelt. Anschließend, wird eine kleine Anzahl von aktuellen Biodatensätzen vorgestellt, für die neue Visualisierungsansätze in Kleingruppen entwickelt werden.

Kompetenzen

Ziel ist die Vermittlung eines Einblicks in die Hintergründe und Funktionen der wichtigsten Visualisierungswerkzeuge der Bioinformatik. Des Weiteren sollen auch technische Skills im Umgang mit verschiedenen Visualisierungs-/Grafikbibliotheken vermittelt werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündlicher Vortrag, technisches Konzeptpapier und Programmieraufgabe

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen des Vortrags inkl. Konzeptpapier und Programmieraufgabe ergibt 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Seminar
Nachbereitung des Seminars
Vorbereitung des eigenen Vortrags
Programmierung/Entwicklung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
10h x 2 Wochen
5h/Woche x 14 Wochen

= 30h
= 30h
= 20h
= 70h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Die Teilnehmer sollten Programmierkenntnisse/-erfahrung besitzen. Teilnehme der Vorlesungen Information Visualization oder Computer Grafik sind hilfreich aber nicht notwendig.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biologie/Biochemie/Bioinformatik/Genomforschung)
Interdisziplinäre Medienwissenschaften

Das Modul eignet sich ausserdem für Promotionsstudenten der Informatik, Biologie und Molekularen Biotechnologie

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester, jährlich

Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen

Modultitel

Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen

Modultitel (Englisch)

Visual Attention and Eye Movements

Lehrveranstaltungen des Moduls

Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen (Vorlesung und Übung, 2+1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Hendrik Koesling

Lehrinhalte

In der Vorlesung werden zunächst die Grundlagen visueller Wahrnehmung und Aufmerksamkeit behandelt. Nach Einführung der Methodik der Blickbewegungsmessung, des sogenannten Eye Tracking, wird erarbeitet, wie mit Hilfe von Blickbewegungsdaten Rückschlüsse auf kognitive Verarbeitungsprozesse, z.B. Problemlösestrategien, gezogen und durch geeignete Algorithmen in Computermodellen nachgebildet werden können. Ausgewählte Blickbewegungsstudien verdeutlichen die Relevanz der Methodik in Grundlagenforschung und praktischen Anwendungsbereichen und führen unterschiedliche Modellansätze ein.

Literatur:

Duchowski, A. T. (2002). A Breadth-First Survey of Eye Tracking Applications, Behavior Research Methods, Instruments, & Computers, 34, pp. 455-470.
Hubel, D.H. (1989). Eye, Brain and Vision. New York: Scientific American Library.
Matlin M.W. & Foley, H.J. (1997). Sensation and Perception, 4th edition. Boston, MA: Allyn & Bacon.
Radach, R., Hyona, J. & Deubel, H. (2003) The mind's eye: cognitive and applied aspects of eye movement research. Boston: North-Holland/Elsevier.

Kompetenzen

Die Studierenden erwerben grundlegende Kompetenzen in den Bereichen visuelle Informationsverarbeitung, Aufmerksamkeit, Blickbewegungssteuerung, Eye-Tracking-Systeme und kognitive Modellierung. Zudem werden sie vertraut gemacht mit dem Konzept des empirisch-simulativen Arbeitens und sammeln erste Erfahrungen bei der praktischen Arbeit mit einem Eye Tracker.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (50% der erzielbaren Punkte). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben, bei Blockübungen täglich.

benotete mündliche Prüfung über die Inhalte der Vorlesung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Erfolgreiches Bearbeiten der Übungsaufgaben ergibt 1,5 LP, Bestehen der mündlichen Prüfung ergibt 3,5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung Vorlesung
Übung
Vorbereitung Übung
Vorbereitung Prüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 30h
= 15h
= 30h
= 45h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester, jährlich

Virtuelle Realität

Modultitel

Virtuelle Realität

Modultitel (Englisch)

Virtual Realit

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung Virtuelle Realität mit Übungen (2+2 SWS)
Projekt zum Thema Virtuelle Realität (4 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Thies Pfeiffer

Lehrinhalte

Vermittelt werden Prinzipien und Methoden im Kontext intelligenter, computergraphisch erzeugter Umgebungen, die unter dem Titel Virtuelle Realität zusammengefasst werden. Dies beinhaltet zum einen Wissen um Gestaltungsprinzipien und Konzepte wie Immersion und Präsenz, zum anderen Methoden zur Generierung virtueller Welten, sowohl bezogen auf die dazu entwickelten Geräte, als auch bezogen auf Software-Architekturen und Frameworks. Weiterhin spielt in der Virtuellen Realität auch die Mensch-Maschine-Interaktion in einer besonderen Form eine Rolle, da hier die Grundfesten der Interaktion in der realen Welt erst einmal in Frage gestellt werden können und müssen. Einfache Prinzipien des Alltags, wie z.B. die realistische Fortbewegung, werden in der Virtuellen Realität zum Problem. Dagegen sind komplexere Aktionen, wie Fliegen oder Beamen, einfach zu realisieren, stellen den Designer jedoch vor andere Herausforderungen. Damit sind diese Fragestellungen vom Modul Mensch-Maschine-Interaktion abzugrenzen und können als Ergänzung verstanden werden. Das Modul ist in einen Bereich Theorie Virtuelle Realität und einen Bereich Praxis Virtuelle Realität untergliedert.

Kompetenzen

Prinzipien und Methoden der Gestaltung immersiver Anwendungen
Grundlagen der Hardware für Projektion und Interaktion
Techniken zur Implementierung von Virtuellen Welten
Grundlagen der Mensch-Maschine-Interaktion mit Schwerpunkt Virtueller Realität

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

Eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Klausur oder mündliche Prüfung bei der Vorlesung, praktische Ergebnisse und schriftliche Dokumentation im Projekt

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme an allen Veranstaltungen, Bearbeiten der Übungsaufgaben, bestehen der Hausaufgabe und der Projektarbeit.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Lehrveranstaltung

Art	Turnus	Workload (Kontaktzeit+Selbststudium)	LP
Virtuelle Realität (Vorlesung)	Vorlesung	WS	30+30	2
Virtuelle Realität (Übung)	Übung	WS	30+30	2
Virtuelle Realität (Projekt)	Projekt	SS	30+90	4

Einzelleistungen Zuordnung

Art	Gewicht	Workload	LP
Virtuelle Realität (V+Ü)	Klausur o. mdl. Prüfung	benotet	30	1
	Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (Bestehensgrenze 60% der erzielbaren Punkte) und Abschlussklausur (90 min) oder abschließende mündliche Prüfung (12 - 15 min). Abschlussklausur oder abschließende mündliche Prüfung beziehen sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen.
Virtuelle Realität (Projekt)	Ausarbeitung	unbenotet	30	1
	praktische Arbeit und schriftliche Ausarbeitung im Projekt (10 15 Seiten, unbenotet)

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

notwendige Voraussetzungen:
Algorithmen und Datenstrukturen bzw. Entwicklung und Gestaltung Internet-basierter Anwendungen

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge (alte Studienstruktur)

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge (neue Studienstruktur)

Naturwissenschaftliche Informatik (Strukturierte Ergänzung
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)
Interdisziplinäre Medienwissenschaft

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester, Dauer 2 Semester

Werkzeuge und Programmierung

Modultitel

Werkzeuge und Programmierung

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Unix-Praktikum (2Pr, 9 Wochen)
Programmierübungen in Haskell (2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Robert Giegerich

Lehrinhalte

Im Unix-Praktikum werden praktische Fähigkeiten zum Umgang mit dem Betriebssystem Unix vermittelt. In den Programmierübungen werden elementare Programmierkonzepte der Informatik wie Datentypen, Rekursionsschemata und Programmiermethodik anhand von praktischen Übungsaufgaben vertieft.

Kompetenzen

Die Studierenden erwerben Kenntnisse und praktische Fähigkeiten im Umgang mit dem Betriebssystem Unix und erste Fähigkeiten in der selbständigen Bearbeitung von Programmieraufgaben.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

Vortrag und unbenotete Klausur über das Unix-Praktikum; Lösen von Übungsaufgaben in Haskell

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

aktive Teilnahme, Vortrag im Unix-Praktikum (ergibt 1 LP), Bestehen der Klausur zum Unix-Praktikum (ergibt 1 LP)
50% der Aufgabenpunkte und Vorträge in der Programmierübung (ergibt 3 LP)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Unix-Praktikum: Praktikumsteilnahme Nachbereitung des Praktikums Klausurvorbereitung gesamt: 61h = 2 LP	2 SWS x 9 Wochen 2h x 9 Wochen	= 18h = 18h = 25h
Programmierübungen in Haskell: Übungen Lösen der Übungsaufgaben gesamt: 88h = 3 LP	2 SWS x 16 Wochen 3,5h x 16 Wochen	= 32h = 56h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge:

Naturwissenschaftliche Informatik
Kognitive Informatik
Bioinformatik und Genomforschung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester; jährlich

Werkzeuge (Unix, Latex)

Modultitel

Werkzeuge (Unix, Latex)

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Unix-Praktikum (2Pr, 9 Wochen)
Latex-Grundkurs (2V/Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Robert Giegerich

Lehrinhalte

Im Unix-Praktikum werden praktische Fähigkeiten zum Umgang mit dem Betriebssystem Unix vermittelt. Im Latex-Grundkurs werden die grundlegenden Fähigkeiten vermittelt, Textdokumente mit Hilfe von Latex zu erstellen, Tabellen und Grafiken in Texten zu integrieren, mathematische Formeln zu editieren und Inhaltsverzeichnisse und Literaturverweise zu generieren.

Kompetenzen

Die Studierenden erwerben Kenntnisse und praktische Fähigkeiten im Umgang mit dem Betriebssystem Unix und erste Fähigkeiten in der Erstellung größerer Textdokumente mit Latex.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

Vortrag und unbenotete Klausur über das Unix-Praktikum; Lösen von Übungsaufgaben im Latex-Kurs

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

aktive Teilnahme, Vortrag im Unix-Praktikum (ergibt 1 LP), Bestehen der Klausur zum Unix-Praktikum (ergibt 1,5 LP)
50% der Aufgabenpunkte im Latex-Grundkurs (ergibt 2,5 LP)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Unix-Praktikum: Praktikumsteilnahme Nachbereitung des Praktikums Klausurvorbereitung, Vorber. Vortrag gesamt: 72h = 2,5 LP	2 SWS x 9 Wochen 2h x 8 Wochen	= 18h = 18h = 36h
Latex-Grundkurs: Vorlesung/Übungen Lösen der Übungsaufgaben gesamt: 72h = 2,5 LP	2 SWS x 8 Wochen 7h x 8 Wochen	= 15h = 56h

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge:

Medieninformatik und Gestaltung
Nebenfach Informatik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester; jährlich

Wissenschaftliches Rechnen

Modultitel

Wissenschaftliches Rechnen

Modultitel (Englisch)

Scientific Computing

Lehrveranstaltungen des Moduls

Wissenschaftliches Rechnen (Vorlesung und Übung, 2+1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Mario Botsch

Lehrinhalte

Viele Fragestellungen in den Natur- und Ingenieurwissenschaften laufen am Ende auf die numerische Lösung mathematischer Probleme hinaus, wie z.B. das Lösen von Gleichungssystemen oder Minimieren von Fehlerfunktionalen. In dieser Vorlesung wird das häufig benötigte numerische Handwerkszeug kompakt und anhand von anschaulichen und interessanten Problemstellungen aus Computergrafik, Geometrieverarbeitung und physikalischer Simulation eingeführt. Der Schwerpunkt liegt dabei weniger auf der theoretischen Herleitung dieser Methoden, als vielmehr auf deren praktischen Umsetzung und effizienten Implementierung. Für Letzteres wird auch auf die Parallelisierung für Shared Memory Architekturen, wie z.B. Multi-Core CPUs und moderne Grafikkarten, eingegangen.

Zum besseren Verständnis wird ein Großteil der besprochenen Methoden in den Übungen implementiert, welche sich in 3-4 Mini-Projekte aufteilen.

Die Themengebiete enthalten das Lösen dicht und dünn besetzter linearer Gleichungssysteme, Least Squares Approximationen und partielle Differentialgleichungen.

Literatur:

Vorlesungsskript
Trefethen, Bau, Numerical Linear Algebra, SIAM, 1997
Demmel, Applied Numerical Linear Algebra, SIAM, 1997
Press, Teukolsky, Vettering, Flannery, Numerical Recipes in C++: The Art of Scientific Computing, Cambridge University Press, 2002
Meyers, Effective C++, Addison-Wesley Professional, 2005.
Chapman, Jost, van der Pas, Using OpenMP: Portable Shared Memory Parallel Programming, MIT Press, 2007.

Kompetenzen

Die Studierenden lernen häufig gebrauchte numerische Verfahren kennen und wissen diese für gegebene Problemstellung einzusetzen und in die Praxis umzusetzen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete oder unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Das Bestehen der mündlichen Prüfung (20 Min.), welche sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen bezieht, ergibt 5 LP.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen, Erbringen des o.g. Portofolios ergeben 5 LP (2 LP für Übungsaufgaben, 3 LP für mündl. Prüfung).

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung Vorlesung
Übung
Bearbeitung der Übungsaufgaben
Vorbereitung auf Prüfung
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
2,5h/Woche x 16 Wochen

= 32h
= 32h
= 16h
= 40h
= 30h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Grundkenntnisse in linearer Algebra und Analysis werden vorausgesetzt.
Das Bearbeiten der praktischen Übungsaufgaben erfolgt in C++.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (WP Vertiefung Informatik)
Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik und Genomforschung)
Kognitive Informatik (WP Intelligente Systeme)
Medieninformatik und Gestaltung (WP Medieninformatik)
Molekulare Biotechnologie (WP Informatik)
Nebenfach Informatik (WP Vertiefung Informatik)

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Grundlagen Ergänzung)
Intelligente Systeme (Grundlagen Ergänzung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester, jährlich

Zellkulturtechnik

Modultitel

Zellkulturtechnik

Modultitel (Englisch)

Cell Culture Engineering

Lehrveranstaltungen des Moduls

Das Modul gliedert sich in einen theoretischen und einen praktischen Teil mit dem Umfang von je 4 SWS bzw. 5 LP. Der theoretische Teil gliedert sich in 2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung, 1 SWS Seminar.

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. T. Noll

Lehrinhalte

Dieses Modul vermittelt Kenntnisse, die zur Benutzung von Säugerzellkulturen zur Produktion von pharmakologisch bedeutsamen Wirkstoffen notwendig sind. Im Einzelnen wird auf die Produktionsverfahren für adhärent wachsende und in Suspension wachsende Säugetierzellen eingegangen. Die Bedeutung von unterschiedlichen Reaktorkonzepten für die Produktivität und die Qualität der Produkte sowie das Problem variierender Einsatzstoffe wird intensiv behandelt. Der Vorlesungsstoff endet mit der Beschreibung von Trenntechniken zur Gewinnung der Rohlösung für das nachfolgende Downstream-Processing.
In der Übung werden Modellansätze für die unterschiedlichen Prozessführungsmöglichkeiten erarbeitet, die durch Massenbilanzen beschrieben werden und deren Lösung durch numerische Integration berechnet werden. Das Simulationsprogramm Madonna wird dafür verwendet.
Das Praktikum dient der Durchführung von Prozessen bis zum 20 L Maßstab, wobei Suspensionskulturen eingesetzt werden, die ein Glykoprotein produzieren. Die besondere Weise der Regelung dieses Bioreaktors bezüglich der Sauerstoffversorgung wird am Beispiel der Gasgemischregelung verdeutlicht.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen über ein abgeschlossenes Bachelor-Studium im Bereich Molekulare Biotechnologie verfügen und insbesondere die Prinzipien der digitalen Simulation verstehen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

mündliche Prüfung (benotet), Seminarvortrag (unbenotet) und Praktikumsprotokolle (unbenotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Für den theoretischen Teil ist das Bestehen der mündlichen Prüfung und ein Seminarvortrag nötig (benotet)
mündliche Testate vor Versuchsbeginn und Versuchprotokolle sind für das Praktikum zu erbringen (unbenotet)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung und Seminar: 3V und 1S
Praktikum: 4Pr
gesamt: 300h = 10 LP

150h = 5 LP
150h = 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Vorkenntnisse im Bereich Zellbiologie

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biotechnologie I bis IV, der theoretische Teil allein auch als Spezialisierung Biotechnologie V oder VI)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

zwei Semester, Turnus: jährlich, Beginn: Sommersemester
Empfohlen: 2. Semester Master-Studiengang

Informatische Methoden fuer die Datenanalyse

Modultitel

Informatische Methoden für die Datenanalyse in der Metagenomik und -transkriptomik

Modultitel (Englisch)

Computational methods for the analysis of metagenomics and -transcriptomics data

Lehrveranstaltungen des Moduls

Seminar: Neue Trends in der Omics-Datenanalyse (SS, 3LP)

Projekt: Entwicklung von neuen Werkzeugen zur Analyse von großen Datensätzen aus der Metagenomik/-transkriptomik (SS, 7 LP)

Modulverantwortliche(r)

apl. Prof. Dr.-Ing. Tim W. Nattkemper

Lehrinhalte

Durch die Einführung der so genannten ultrafast sequencing Technologien (Roche/454, Illumina/Solexa, ABI/Solid u.a.) ist in den Lebenswissenschaften ein starker Bedarf nach neuen algorithmischen Lösungsansätzen für deren Verarbeitung und Analyse entstanden. Ziel dieses Moduls ist die Entwicklung von neuen Analysetools, welche der neuen Dimensionierung der Datensätze aus der Metagenomik oder Metatranskriptomik Rechnung tragen. Dabei sollen mehrere Ansätze in Kleingruppen von 2-3 Studierenden realisiert und untersucht werden:
- Erhöhung des Datendurchsatzes durch Berechnungen auf der GPU
- Neue dynamische Visualisierungskonzepte für Klassifikationergebnisse
- Explorationswerkzeuge zur Analyse von Assemblierungsergebnissen
- Visualisierungswerkzeuge zur komparativen Analyse von Datensätzen

Literatur: Im Rahmen des Seminars wird wissenschaftlich-technischer Hintergrund über Artikel / Publikationen / Vorträge vermittelt.

Kompetenzen

Die Studierenden werden an hochaktuelle Fragestellungen in der Bioinformatik herangeführt und erwerben tieferes Wissen über die aktuellen Trends in der Sequenziertechnologie im Bezug auf die sich daraus ergebenden Fragestellungen an die Bioinformatik. Darüber hinaus erwerben die Teilnehmer vertiefendes Wissen über einzelne Methoden der Datenanalytik (z.B. Visualisierung, Clustering, Data Mining, GPU Computing, High Performance Computing, ). Desweiteren gewinnen die Studierenden einen umfassenden und anwendungsnahen Erfahrungsschatz durch das Projekt, in dem zusammen mit Mitarbeitern der BRF anwendungs- und benutzerorientierte neue Tools entwickelt werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete (Vortrag im Seminar) und eine unbenotete (Implementierung) Einzelleistung

Prüfungsformen

Seminar: mündlicher Vortrag (45-60 min., benotet)
Projekt: Implementierung (unbenotet)
Für den erfolgreichen Abschluss des Moduls sind beide Leistungen zu erbringen/Prüfungen zu bestehen.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

erfolgreiche Teilnahme am Projekt und Seminar (s.o.)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Lehrveranstaltung

Art	Turnus	Workload	LP
Neue Trends in der Omics-Datenanalyse	Seminar	SS	30+60	3
Entwicklung von neuen Werkzeugen zur Analyse von großen Datensätzen aus der Metagenomik/-transkriptomik	Projekt	SS	30+150*)	7

*)Besprechungen: 2 SWS x 16 Wochen = 30h
Vor-/Nachbereitung der Besprechung: 2h x 16 Wochen = 30h
Entwurf Algorithmen: 30h
Projektmanagement/Dokumentation: 20h
Implementierung: 80h
Evaluation/Test: 20h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Algorithmen und Datenstrukturen (empfohlen)
Grundkenntnisse Mathematik (empfohlen)

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Bioinformatik und Genomforschung (Projekt Bioinformatik)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester, jährlich

WPB1/WPB2: Spezialmodul Technik I/II: IT-Unterstützung im Sport

Modultitel

WPB1/WPB2: Spezialmodul Technik I/II: IT-Unterstützung im Sport

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung und Übung (4 SWS, WS): Informationstechnik im Sport (I)
Projekt (4 SWS, SS): IT-Sportanalyse (II)

Modulverantwortliche(r)

Herr Prof. Dr. Ulrich Rückert

Lehrinhalte

(I) Die Vorlesung gibt eine Einführung in Methoden und Techniken zur Erfassung und Verarbeitung von physiologischen und kinematischen Daten im Sport. Die dafür notwendige Sensorik sowie die Aufzeichnungs- und Verarbeitungsschritte, um leistungsdiagnostisch relevante Parameter im Sport zu bestimmen, werden anwendungsorientiert erläutert. Es werden Sensoren betrachtet, die an den Sportler angebracht, Informationen über den Leistungszustand sammeln und damit der Trainingsoptimierung und der Vorbeugung von Verletzungen dienen. In diesem Zusammenhang wird auf die Herzfrequenzerkennung, die Schritterkennung mit Beschleunigungssensoren und die Positionsbestimmung mit Hilfe von GPS eingegangen. Weiterführend wird Einblick in die Positionsbestimmung und Bewegungsverfolgung mit Hilfe von Kamerasystemen gegeben.

(II) Aufbauend auf der Vorlesung sollen die Teilnehmer das erworbene Wissen praktisch im Rahmen eigener Studien anwenden. Im Vordergrund stehen die Aufzeichnung und Verarbeitung von Videodaten und Messwerten von Sportlern während des Trainings und im Wettkampf. Dazu können die Teilnehmer mehrere körpernahe Sensoren (Beschleunigungssensoren, Sensorik für die Herzaktivität, die Temperatur- und den Hautleitwert) einsetzen und die in der Sporthalle der Universität installierten Videokameras nutzen. Die praktische Arbeit soll die Erfassung und Verarbeitung der Daten von einem oder mehreren Sensoren sowie eine Dokumentation der durchgeführten Versuche umfassen.

Kompetenzen

(I) Den Teilnehmern werden Grundlagen zur Signal- und Bildverarbeitung vermittelt. Für die Erfassung der Signale werden ausgehend von den Sensoren, Konzepte der analogen Vorverarbeitung der Daten dargelegt. Im digitalen Teil werden Verfahren im Zeit- und Frequenzbereich sowie Methoden der Mustererkennung und Bildverarbeitung vorgestellt.

(II) Das zuvor erworbene Wissen soll auf die Erfassung und Verarbeitung von physiologischen und kinematischen Daten im Sport angewendet werden. In dem Zusammenhang sollen die Teilnehmer eine wissenschaftliche Herangehensweise an einem oder mehreren Teilproblemen üben.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Eine Hausarbeit und eine Projektarbeit.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme an allen Veranstaltungen, Bearbeiten der Übungsaufgaben, bestehen der Hausaufgabe und der Projektarbeit.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Struktur des Lehrangebots

Workload		LP
	Kontaktstunden	Selbststudium
Erfassung und Verarbeitung von physiologischen und kinematischen Daten (Vorlesung)	30	0	1
Erfassung und Verarbeitung von physiologischen und kinematischen Daten (Übung)	30	90	4
Aufzeichnung und Verarbeitung von Videodaten und Messwerten von Körpersensoren in der Praxis (Projekt)	60	30	3

Zuordnung

Art	Workload	LP
Erfassung und Verarbeitung von physiologischen und kinematischen Daten (Übung)	Hausarbeit	s.o.	s.o.

Zuordnung

Art	Gewicht	Workload	LP
Aufzeichnung und Verarbeitung von Videodaten und Messwerten von Körpersensoren in der Praxis (Projekt)	Projekt mit Ausarbeitung	1	60	2

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Mathematische und physikalische Grundkenntnisse werden empfohlen.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang Intelligenz und Bewegung (Sportwissenschaft)
Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

1 - 2 Semester ; Vorlesung/Übung im Wintersemester ; Projekt im Sommer- und Wintersemester.

Interdisziplinäre ZellVisualisierung

Modultitel

Interdisziplinäre ZellVisualisierung

Modultitel (Englisch)

Interdisciplinary Cell Visualization

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung Interdisziplinäre Zellvisualisierung (V, 2 SWS)
Seminar Cell Visualization (S, 2 SWS)
Projekt CELLmicrocosmos Cell Modelling (Pr, 4 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Björn Sommer
Prof. Dr. Ralf Hofestädt

Lehrinhalte

Die Komplexität der biologischen Zelle macht sie zu einem adäquaten Paradigma für den visuellen Information Overloaddes Informationszeitalters. Die strukturellen, biologischen, chemischen und physikalischen Aspekte der Zelle übersteigen bereits jetzt den Horizont nicht nur eines jeden Laien sondern auch eines jeden Wissenschaftlers. Und das, obwohl es sich bei der Zelle um den kleinsten Baustein des Lebens handelt. Ohne eine gleichzeitig interdisziplinäre und reduzierende Herangehensweise ist die Bewältigung dieses Themas nicht möglich. Das heutige Überangebot und die Dominanz der zwei-dimensionaler Visualisierungsansätze steht im Kontrast zur drei-dimensionalen Realität der Zelle. Insbesondere die Kommerzialisierung der 3D-Stereoskopie bietet weitreichende Chancen, zukünftig multidimensionale und multimediale Konstrukte nicht nur visualisierbar sondern auch erfahrbar zu machen.
Dieses Modul beschäftigt sich nun mit der Frage, wie die Komplexität zellulärer Prozesse reduziert und dabei gleichzeitig die drei-dimensionale Räumlichkeit adäquat beibehalten werden kann. In der Vorlesung werden die unterschiedlichsten Visualisierungsansätze besprochen und analysiert. Gleichzeitig wird Basiswissen im Bereich der Zellbiologie vermittelt werden. Das Spektrum reicht von Filmsequenzen über Buch-Illustrationen, Webseiten, Datenbanken, Computerspielen und -programmen. In Relation dazu werden zelluläre Simulationsansätze, wissenschaftliche Publikationen und die durch die Mikroskopie generierte Realität gesetzt.
Die Vorlesung wird von einem Seminar begleitet, welches sich in diesem Spannungsfeld bewegen wird und gleichzeitig den Bezug zur Praxis herstellen wird. Das CELLmicrocosmos-Projekt ist im Bereich Zell- und Membran-Visualisierung angesiedelt und kann wahlweise Aufgaben aus der Programmierpraxis, der dreidimensionalen Modellierung oder Animation beinhalten.

Kompetenzen

Im Rahmen dieses Moduls können Teilnehmer erarbeiten, wie Zusammenhänge auf verschiedenen Komplexitätsebenen am Beispiel der Zellbiologie visuell reduziert und präzisiert werden können. Die Vorlesung wird Kompetenzen im Bereich der interdisziplinären Medienanalyse vermitteln. Während des praktischen Projektes können Kenntnisse im Bereich der dreidimensionalen Modellierung und Animation, Java/Java3D-Programmierung, 3D-Stereoskopie und/oder HTML-Kenntnisse vertieft werden.
Auf Grund des interdisziplinären Charakters ist zellbiologisches Vorwissen sowie Programmierpraxis keine Teilnahme-Voraussetzung.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung: Klausur oder mündliche Prüfung zur Vorlesung
zwei unbenotete Einzelleistungen: Seminarreferat und Absolvierung des Projektes.

Prüfungsformen

Die Modulnote wird über eine Klausur oder die mündliche Prüfung ermittelt. Voraussetzungen der Prüfung ist die erfolgreiche Teilnahme an der Vorlesung und dem Projektseminar.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme an allen Veranstaltungen, Bearbeiten der Übungsaufgaben, bestehen der Hausaufgabe und der Projektarbeit.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Titel

Art	Turnus	Workload	LP
Cell Visualization	Seminar	SS	30+30	2
Interdisziplinäre ZellVisualisierung	Vorlesung	SS	30+60	3
CELLmicrocosmos Cell Modelling	Projekt	WS+SS	30+120	5

Studienleistungen

Veranstaltung	Workload	LP
Cell Visualization (Seminar)Referat (25 min.) mit Ausarbeitung (5 Seiten)	s.o.	s.o.
CELLmicrocosmos Cell Modelling (Projekt) Projektarbeit (Programmierung oder Modellierung) mit anschließender Präsentation (ca. 15 min.)	s.o.	s.o.

Modulprüfung

Zuordnung

Art	Gewicht	Workload	LP
Interdisziplinäre ZellVisualisierung (Vorlesung)	Klausur oder mdl. Prüfung	1	-	-
Die Klausur (60-90 min.) oder die mündliche Prüfung (15-25 in.) bezieht sich auf den Stoff der Vorlesung.

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Mathematische und physikalische Grundkenntnisse werden empfohlen.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für Masterstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik; Wahlpflicht)
Bioinformatik und Genomforschung (Individuelle Ergänzung; Wahlpflicht)
Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biologie/Bioinformatik/Genomforschung; Wahlpflicht)
Medienwissenschaften (Hauptmodul 4)

Wahlpflichtmodul für Bachelorstudiengänge

Medieninformatik und Gestaltung (Medieninformatik; Wahlpflicht)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Vorlesung und Seminar, optional Projekt Wintersemester: Projekt jährlich

Bakterielle Genomforschung

Modultitel

Bakterielle Genomforschung

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Genome Research (WS: 2V): 3 LP = 90h Arbeitsaufwand
Gene und Genome (SS: 2V): 3 LP = 90h Arbeitsaufwand
Praktikum Genomforschung (WS: 2Pr): 2 LP = 60h Arbeitsaufwand
Praktikum Bioinformatik (SS: 2Pr): 2 LP = 60h Arbeitsaufwand

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Alfred Pühler

Lehrinhalte

In diesem Modul werden die theoretischen und praktischen Grundlagen der Genomforschung vertieft, wobei die bakterielle Genomforschung im Vordergrund steht. Aufbauend auf dem Modul Genomforschung I des Bachelorstudiengangs Bioinformatik und Genomforschung, in dem die Grundlagen der Genomsequenzierung und -Annotation vermittelt wurden, werden die Methoden der Genomannotation weiter vertieft. Hierbei werden insbesondere Schwerpunkte auf die Identifizierung regulatorischer Sequenzen und auf Genomvergleiche gelegt. Des weiteren werden theoretische und praktische Kenntnisse der Postgenomforschung Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik erarbeitet. Dabei werden auch die in den Biowissenschaften angewandten analytischen Methoden behandelt. Die Anwendung und das Verständnis verfügbarer Programme und Werkzeuge zur Datenauswertung und zur komparativen Genomik bilden einen weiteren Schwerpunkt des Moduls.

Literatur:
Bioanalytik, Friedrich Lottspeich,Haralabos Zorbas, Spektrum Akademischer Verlag.
Genomes 2, Terence A. Brown, BIOS Scientific Publishers.
Genome Mapping and Sequencing, Ian Dunham (ed.), Horizon Scientific Press, 15.07.2003.
Microbial Genomes, Claire M. Fraser, Timothy Ready, Karen E. Nelson, Humana Pr, 01.09.2003.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen ein Verständnis für die in der bakteriellen Genomforschung angewandten Strategien erlangen. Neben theoretischen Kenntnissen sollen vor allem auch praktische Kenntnisse in aktuellen Methoden der Genomforschung vermittelt werden. Praktische Kenntnisse sollen sowohl im Labor bei der Erzeugung von Daten als auch bei der computer-gestützten Auswertung erlernt werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

benotete schriftliche Prüfung über Inhalte der Vorlesungen, unbenotete Praktikumsberichte, Seminarvorträge

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Klausur und Vorlage von Praktikumberichten, Vortrag im Seminar

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Genome Research (WS: 2V): 3 LP
Gene und Genome (SS: 2V): 3 LP
Praktikum Genomforschung (WS: 2Pr): 2 LP
Praktikum Bioinformatik (SS: 2Pr): 2 LP

= 90h Arbeitsaufwand
= 90h Arbeitsaufwand
= 60h Arbeitsaufwand
= 60h Arbeitsaufwand

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul in den Masterstudiengängen

Bioinformatik und Genomforschung (WP Genomforschung)
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Wintersemester, Turnus: jährlich

Basismodul Biologie I (Theorie)

Modultitel

Basismodul Biologie I (Theorie)

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung (4 SWS) mit ergänzender Kleingruppenarbeit (2,5 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. A. Hallmann

Lehrinhalte

Dieses Modul vermittelt den Studierenden eine Einführung in die Prinzipien der Biologie. Es werden Schlüsselkonzepte aus allen Ebenen der Biologie vorgestellt, wobei das Motto vom Molekül zur Zelle zum Organismus als Leitmotiv dieses Moduls dient. Der Stoff wird dazu in Bereiche eingeteilt, die durch entsprechende Arbeitsgruppen vertreten sind. Die einzelnen Bereiche stimmen die Lehre so aufeinander ab, dass ein einheitliches und konsistentes Bild der Biologie entsteht.
Das Modul Theorie I orientiert sich inhaltlich, ebenso wie das anschließende Modul Theorie II, am Lehrbuch Biologie" (Neil. A. Campbell und Jane B. Reece, Biologie, Aufl. April 2003, Spektrum Akademischer Verlag), das auch zur Vorbereitung und zum Selbststudium erforderlich ist. Durch die Theoriemodule I und II wird der Inhalt dieses Lehrbuchs in seiner vollen Breite abgedeckt.

Kompetenzen

Es soll ersichtlich werden, dass grundlegende Disziplinen der Biologie, wie die Biochemie, die Genetik, die Mikrobiologie, die Zellbiologie, die Physiologie und die Botanik, unterschiedliche Ansätze sind, die sich erst in ihrer übergreifenden Kombination dem eigentlichen Kern der Biologie, dem Verständnis des Lebens, nähern. In einer Kombination aus Vorlesungen und Seminaren mit Tutoriencharakter soll der von den Studierenden bereits im Selbststudium vorbereitete Unterrichtsstoff erarbeitet werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung (NWI); eine benotete Einzelleistung (MBT)

Prüfungsformen

Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme,
ein Einzelnachweis (als benotete Klausur)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

100 Stunden für das Präsenzstudium (Kontaktphase), 140 Stunden für Selbststudium, 60 Stunden für Vorbereitung auf die Einzelleistung

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Fakultät für Biologie:

Fachliche Basis für alle Profile der Bachelorstudiengänge Biologie und Umweltwissenschaften

Technische Fakultät:

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Biologie)
Molekulare Biotechnologie

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich jeweils im Wintersemester

Basismodul Biologie I (Praxis)

Modultitel

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Übung (4,5 SWS) mit ergänzender Kleingruppenarbeit (2 SWS)

Modulverantwortliche(r)

N.N.

Lehrinhalte

Das Praxismodul vermittelt den Studierenden einen ersten Einblick in experimentelle Arbeitstechniken der Biologie. Es ist eng verzahnt mit dem Basismodul Theorie I und folgt dem gleichen Leitmotiv. Besonderer Wert wird auf die Konzeption von Experimenten gelegt.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen erkennen, wie, ausgehend von einer Hypothese, diese mit technisch einfachen Experimenten bestätigt oder widerlegt werden kann. Die Studierenden sollen in den einzelnen Ansätzen lernen, wie komplexes biologisches Verhalten von Systemen durch ein Modell erklärt werden kann. Dabei sollen die Grundlagen einer experimentellen Wissenschaft erlernt werden (das Verändern nur einer Variablen in einem Experiment, das Schaffen einer kontrollierten Umgebung, die es erlaubt, Reaktionen des Systems auf die veränderliche Variable zurückzuführen, die Wiederholbarkeit des Experimentes, die Prüfung des Modells durch Vorhersagen die experimentell überprüfbar sind, positive/negative Kontrolle, die Rolle der Statistik). Die Experimente sind so konzipiert, dass im Sinne orientierender Praxisstudien einerseits ihre Verwendbarkeit in den verschiedenen Schultypen erprobt werden kann, andererseits auch aktuelle Verfahren biologischer Forschung angewandt werden können.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme,
ein Einzelnachweis (als benotete Klausur)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

100 Stunden für das Präsenzstudium (Kontaktphase), 120 Stunden für Selbststudium, 80
Stunden für Vorbereitung auf die Einzelleistung sowie Kursprotokollierung

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Fakultät für Biologie:

fachliche Basis für alle Kernfachprofile sowie die Nebenfachprofile B1 und B2

Technische Fakultät:
Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Molekulare Biotechnologie (ausgewählte Experimente für 5 LP)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich jeweils im Wintersemester

Basismodul Biologie II (Theorie)

Modultitel

Basismodul Biologie II (Theorie)

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung (4 SWS) mit ergänzender Kleingruppenarbeit (2,5 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. F. Trillmich

Lehrinhalte

Moderne Biologie lässt sich in zwei Schwerpunkte gliedern, die sich thematisch auf die ersten beiden Semester aufteilen. War das Leitmotiv im Basismodul I vom Molekül zur Zelle, so befasst sich die zweite Lehreinheit mit dem Themenkomplex vom Organismus zur Gruppe; Interaktionen zwischen Organismus und seiner biotischen und abiotischen Umwelt. Die Kernfrage im 1. Semester war wie funktioniert ein Organismus, diese Frage wird hier erweitert auf warum existiert ein Organismus?" (im Sinne von "Wozu dienen bestimmte Eigenschaften des Organismus in Bezug auf Überleben, Vermehren?") Dies sind die zentralen Fragen der Biologie, - erst eine Synthese aus beidem bringt uns zu der Erkenntnis, warum es Leben auf unserem Planeten gibt.

Kompetenzen

In dieser Lehreinheit soll durch Selbststudium (Campbell/Reece), ergänzende Vorlesungen und Kleingruppengespräche (Tutorien) ein allgemeines Bild von der Komplexität unserer biotischen Umwelt und den ihr zugrunde liegenden Regeln erarbeitet werden. Die Themenvielfalt wird von den entsprechenden Fachgruppen der Fakultät dargestellt. Der Überblick umfasst: Die historischen Ereignisse und die Entstehung der diversen Lebewelt (Evolutionsbiologie, spezielle Zoologie und Botanik), die Wahrnehmung der Umwelt und somatische Leistungen der Tiere (Tierphysiologie), das Beziehungsgefüge zwischen artgleichen und artfremden Organismen (Verhaltensforschung), sowie Mechanismen und Interaktionen zwischen Organismengruppen und ihrer Umwelt (Pflanzen- und Tierökologie). Die Themen sind so gewählt, dass ein konsistentes Bild der organismischen Biologie entsteht.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme, ein Einzelnachweis (als benotete Klausur)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

100 Stunden für das Präsenzstudium (Kontaktphase), 140 Stunden für Selbststudium, 60 Stunden für Vorbereitung auf die Einzelleistung.

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Fakultät für Biologie:

fachliche Basis für alle Profile

Technische Fakultät:
Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Biologie)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich jeweils im Sommersemester

Biochemische Analytik in der funktionellen Genomforschung

Modultitel

Biochemische Analytik in der funktionellen Genomforschung

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung (SS: 2V): 3 LP = 90h Arbeitsaufwand
Seminar (SS: 2S): 3 LP = 90h Arbeitsaufwand
experimentelle Übungen (SS: 6Pr): 4 LP = 120h Arbeitsaufwand

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Karl-Josef Dietz

Lehrinhalte

Genetische Störungen beeinflussen fallweise die organismische Entwicklung und den Zellmetabolismus. Die Aufdeckung und Analyse dieser Effekte ist Teil der reversen Genetik und essentieller Bestandteil funktioneller Genomforschung. Andererseits aktivieren metabolische Defekte ihrerseits häufig kompensatorische Mechanismen, die sich über Modulation der Genexpression, regulatorische Umsteuerung von Enzymen und Stimulation alternativer Stoffwechselwege manifestieren. Redundanz und Spezifität von Genprodukten lassen sich nicht einfach anhand von genomischen Analysen vorhersagen, vielmehr müssen solche Annahmen experimentell geprüft werden.

Kompetenzen

Der Modul vermittelt die notwendigen theoretischen Kenntnisse und beispielhaft die experimentellen Fertigkeiten, um biochemische Aspekte der funktionellen Genomforschung zu adressieren. Die Methoden der Erfassung und Beschreibung der zellulären und v.a. metabolischen Dynamik werden anhand von pflanzlicher Mutanten vorgestellt. Das experimentelle Methodenspektrum wird ausgehend von einfachen (Spektralphotometrie) zu komplexeren analytischen Verfahren (HPLC-MS) inklusive der Probenaufarbeitung führen. Die Dateninterpretation wird im molekulargenetischen Kontext beispielsweise unter Einsatz selektiver cDNA-Arrays erfolgen.

Literatur:
Buchanan B, Gruissem W, Jones RL (2000) Biochemistry and Molecular Biology of Plants. ASPB, Rockville (Maryland, USA).
Lottspeich F, Zorbas H (1998) Bioanalytik. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg.
Heldt HW (2003) Pflanzenbiochemie. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

benotete mündliche Prüfung zu den Inhalten der Vorlesung und des Seminars
unbenotete Protokolle der Experimente und ihrer Ergebnisse

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung und Erstellen der Protokolle

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung (SS: 2V): 3 LP = 90h Arbeitsaufwand
Seminar (SS: 2S): 3 LP = 90h Arbeitsaufwand
experimentelle Übungen (SS: 6Pr): 4 LP = 120h Arbeitsaufwand

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Masterstudiengang

Bioinformatik und Genomforschung (WP Genomforschung)

Weitere Bezüge zu: Eukaryotische Genomforschung, Analyse metabolischer Netzwerke

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Sommersemester
Turnus: jährlich

Eukaryotische Genomforschung

Modultitel

Eukaryotische Genomforschung

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Genomforschung bei Eukaryoten (SS: 2V + 2S), 6 LP = 180h Arbeitsaufwand
Systematische Suche nach Genfunktionen (SS: 6 Ü), 4 LP = 120h Arbeitsaufwand

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Bernd Weisshaar

Lehrinhalte

In diesem Modul werden die Grundlagen der experimentellen Analyse von Genomen bei Eukaryoten behandelt. Ein Schwerpunkt liegt bei pflanzlichen Modellsystemen, aber auch Hefe, tierische Modellsysteme sowie Daten aus der Analyse des menschlichen Genoms werden besprochen. Insbesondere die experimentelle Überprüfung von theoretischen Vorhersagen wird behandelt.

Literatur:
S.B. Primrose and R.M. Twyman: Principles of Genome Analysis and Genomics (Third Edition, 2003). Blackwell Publishing
C. A. Cullis: Plant Genomics and Proteomics (2004). Wiley-Liss

Kompetenzen

Die Studierenden sollen aktuelle experimentelle Methoden der Genomforschung bei Eukaryoten kennenlernen. Die Komplexität eukaryotischer Genome soll erfasst und eingeordnet werden. Unterschiede der Organisation verschiedener Genome sollen verstanden, und Bezüge zur Biologie der jeweiligen Organismen aufgebaut werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

benotete mündliche Prüfung/Klausur über Inhalte der Vorlesung
unbenotete Praktikumsberichte, Seminarvortrag

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Genomforschung bei Eukaryoten (SS: 2V + 2S), 6 LP = 180h Arbeitsaufwand
Systematische Suche nach Genfunktionen (SS: 6 Ü), 4 LP = 120h Arbeitsaufwand

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine
nützlich: Grundlagen Genetik und Genomforschung

Weitere Bezüge zu: Algorithmen der Genomforschung, Bakterielle Genomforschung, Biochemische Analytik in der funktionellen Genomforschung

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Masterstudiengang

Bioinformatik und Genomforschung (WP Genomforschung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Sommersemester
Turnus: jährlich

Genetik/Zellbiologie/Physiologie (Aufbaumodul)

Modultitel

Genetik/Zellbiologie/Physiologie (Aufbaumodul)

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Übung (4,5 SWS) mit ergänzender Kleingruppenarbeit (2 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. K.J. Dietz

Lehrinhalte

Molekulare Zellbiologie ist gekennzeichnet durch zwei faszinierende Aspekte, einerseits die scheinbar endlose Vielfalt lebender Systeme und andererseits die fundamentalen Ähnlichkeiten der Mechanismen, die dem zellulären Funktionieren zugrunde liegen. Beispielhaft werden diese beiden Aspekte aufbauend auf den im Basismodul des ersten Semesters vermittelten Basiskenntnissen heraus gearbeitet, wobei in zwei- bis vierwöchigen Abschnitten die thematisch erweiterte Grundlagen der biochemischen Physiologie, Molekularbiologie, Mikrobiologie, Genetik und Genomforschung theoretisch und praktisch erarbeitet werden. Es werden Versuche zu folgenden Themen durchgeführt: Enzyme, Membrantransport, Proteinreinigung; Bakterienanzucht; Isolierung, Trennung, Nachweis und Verdau von Plasmid-DNA; Mechanismen der Genaktivierung; Transformation von Bakterien und Pflanzen; Extraktion von genomischer DNA, Polymerasekettenreaktion (PCR) zur spezifischen DNA-Amplifikation und Nutzung von Reportergenen zur Promotoranalyse.

Kompetenzen

Im Vordergrund steht die Vermittlung experimenteller Fertigkeiten in den biochemischen, molekularen, mikro- und zellbiologischen Disziplinen der Biologie, insbesondere die Organisation, Durchführung und Protokollierung von Experimenten, die Ergebnisaufzeichnung, und Dateninterpretation, sowie ihre Darstellung in einem Protokoll. Das Praktikum vermittelt Kenntnisse zur Lösung experimenteller Problemstellungen unter Einsatz u.a. folgender Techniken: Spektralphotometrie, Chromatographie, Zentrifugation, Mikroskopie, Polymerase-Kettenreaktion, elektrophoretische Trennungen von biologischen Molekülen. Darüber hinaus werden die Regeln im Umgang mit chemischen Gefahrstoffen, zur Laborsicherheit und zur gentechnischen Sicherheit vermittelt.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme, ein Einzelnachweis (als benotete Klausur)
Die Studierenden nehmen regelmäßig an den Veranstaltungen von 24.1 teil. Der Besuch der Übungen ist freiwillig, eine Anwesenheit wird aber dringend empfohlen. Die Veranstaltung wird mit einer Klausur abgeschlossen, die sich auf die Vorlesung bezieht. Wenn die Voraussetzung erfüllt und die Klausur bestanden ist, werden 5 LP gutgeschrieben. Die Klausur wird benotet und geht in die Abschlussnote für den B.Sc. ein.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

100 Stunden für das Präsenzstudium (Kontaktphase), 120 Stunden für Selbststudium, 80 Stunden für Vorbereitung auf die Einzelleistung sowie Kursprotokollierung

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Fakultät für Biologie:

Module 1-4 für A1, A2, B1, zusätzlich Modul 17 für C1

Modultyp und Verwendbarkeit

Fakultät für Biologie:

Kernfachprofil A1, Nebenfachprofil C1, Option für Nebenfachprofil B1,

**Option für A2 geplant**

Technische Fakultät:
Pflichtmodul für den

Bachelorstudiengang Molekulare Biotechnologie

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich jeweils im Wintersemester

Genetik/Zellbiologie/Physiologie A+B (Spezialmodule): I. Funktionelle Genomanalyse

Modultitel

Funktionelle Genomanalyse (Genetik/Zellbiologie/Physiologie A+B (Spezialmodul))

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Praktikum (4 SWS) mit ergänzender Kleingruppenarbeit (2,5 SWS)

Modulverantwortliche(r)

N.N.

Lehrinhalte

In diesem Modul werden grundlegende Methoden der funktionellen Genomanalyse an Hand des pflanzlichen Modellsystems Arabidopsis thaliana vermittelt. Dies beinhaltet:
Isolierung und Nachweis von Gensequenzen
Herstellung und Untersuchung von genetisch veränderten Pflanzen
Untersuchung von Genexpression und Mutanten
Analyse der intrazellulären Lokalisation von Proteinen in vivo
Untersuchung von Protein-Interaktionen

Kompetenzen

Die angewandten molekularbiologischen und genetischen Methoden umfassen Restriktionsspaltung von Plasmid DNA, Agarosegelelektrophorese, Transformation von Bakterien, Hefen und Pflanzen, Extraktion von genomischer DNA, Nachweis von Gentransfer mittels Polymerasekettenreaktion (PCR), Nachweis der Aktivität von Reportergenen (GFP, GUS, Luciferase), Hefe Two Hybrid System, Segregationsanalyse etc. Die grundlegenden Prinzipien klassischer Labormethoden und käuflicher Reagenziensätze werden vermittelt und die Benutzung moderner Laborgeräte wird erlernt.
In Theorie- und Seminarteilen werden prä- und post-genomische, transgene und nicht transgene Ansätze vorgestellt und diskutiert. Die Teilnehmer sollen lernen, mit Originalliteratur umzugehen, sich Themen selbständig anzueignen, sie aufzubereiten und zu präsentieren. Sie sollen schließlich in die Lage versetzt werden, historische und aktuelle Entwicklungen im Bereich der Gentechnik zu verstehen und zu bewerten. Die vermittelten Techniken werden sowohl in der Grundlagenforschung (Analyse der Genfunktion), als auch in der Entwicklung (Pflanzenzüchter, Agrochemie, Pharmazeutische Industrie) sowie in analytisch-diagnostischen Labors (Lebensmittelüberwachung, Medizin) genutzt.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

Regelmäßige und aktive Teilnahme,
ein Einzelnachweis (als benotete Klausur)

Prüfungsformen

Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme,
ein Einzelnachweis (als benotete Klausur)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

100 Stunden für das Präsenzstudium (Kontaktphase), 120 Stunden für Selbststudium, 80 Stunden für Vorbereitung auf die Einzelleistung sowie Kursprotokollierung

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Aufbaumodul 5

Modultyp und Verwendbarkeit

Fakultät für Biologie:

Nebenfachprofil C1, Option für Kernfachprofil A1 (als Modul 8)

Technische Fakultät:

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang:

Molekulare Biotechnologie (Spezialmodul Genetik/Zellbiologie/Physiologie)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich jeweils im Sommersemester

Genetik/Zellbiologie/Physiologie A+B (Spezialmodule): II. Molekulare Physiologie der Modellpflanze Arabidopsis thaliana

Modultitel

Molekulare Physiologie der Modellpflanze Arabidopsis thaliana (Genetik/Zellbiologie/Physiologie A+B (Spezialmodul))

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Praktikum (4 SWS) mit ergänzender Kleingruppenarbeit (2,5 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Frau Prof. Dr. D. Staiger

Lehrinhalte

Pflanzen als sessile Organismen sind den Einflüssen ihrer Umwelt besonders ausgesetzt. Sie haben vielfältige Regulationsmechanismen entwickelt, um sich schnell an veränderte Bedingungen anpassen zu können. Das Wildkraut Arabidopsis thaliana hat sich in den letzten Jahren zur Modellpflanze für molekulargenetische, biochemische und zellphysiologische Fragestellungen entwickelt. In dem Spezialmodul soll deutlich werden, dass die Realisierung der genetischen Information in der Zelle auf verschiedenen Ebenen, der der Transkription, RNA Prozessierung, Translation und post-translationalen Modifizierung kontrolliert werden kann. In jüngster Zeit wird zudem deutlich, dass auch RNA-Moleküle eine regulatorische Funktion ausüben können. Die Reaktion von Arabidopsis auf verschiedene Umweltfaktoren wird mit einem breiten molekularen Methodenspektrum untersucht:
Anzucht von Arabidopsis-Pflanzen in Sterilkultur
Selektion, Handhabung und molekulare Charakterisierung transgener Pflanzen
Isolierung von DNA, RNA und Protein
Analyse von Transkriptabundanzen mittels RNA Gel blots und RT-PCR
Immunologischer Nachweis von Proteinen
Einsatz verschiedener Reportergenen zur Analyse von Promotoraktivitäten
Messung von Metabolitspiegeln
Die molekularen Reaktionen werden im Kontext von physiologischen Anpassungsreaktionen der Pflanzen diskutiert. Die verschiedenen Methoden und Ansätze werden hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit zur Beantwortung verschiedener biologischer Fragestellungen verglichen. Die Weiterentwicklung der Techniken zur Analyse von Stressantworten auf der Ebene des Gesamtgenoms wird diskutiert.

Kompetenzen

Das vermittelte Wissen erlaubt, eine Strategie zur umfassenden Charakterisierung von wild-typischen und transgenen Arabidopsis-Pflanzen auf Transkriptom-, Proteom- und Metabolomebene zu entwickeln, durchzuführen und die erhaltenen Daten in den Kontext der Physiologie der Pflanze zu stellen und kritisch auf ihre biologische Signifikanz zu überprüfen. Die vermittelten Verfahren sind grundlegende Handwerkszeuge in Forschungslabors sowie in den Bereichen Diagnostik und Entwicklung und bilden die Basis für das Design von high throughput Techniken.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

Regelmäßige und aktive Teilnahme,
ein Einzelnachweis (als benotete Klausur)

Prüfungsformen

Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme,
ein Einzelnachweis (als benotete Klausur)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

100 Stunden für das Präsenzstudium (Kontaktphase), 120 Stunden für Selbststudium, 80 Stunden für Vorbereitung auf die Einzelleistung sowie Kursprotokollierung

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Aufbaumodul 5

Modultyp und Verwendbarkeit

Fakultät für Biologie:

Nebenfachprofil C1, Option für Kernfachprofil A1 (als Modul 8)

Technische Fakultät:

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Molekulare Biotechnologie (Spezialmodul Genetik/Zellbiologie/Physiologie)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich jeweils im Sommersemester

Genetik/Zellbiologie/Physiologie A+B (Spezialmodule): III. Molekulare Biotechnologie

Modultitel

Molekulare Biotechnologie (Genetik/Zellbiologie/Physiologie A+B (Spezialmodul))

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Praktikum (4 SWS) mit ergänzender Kleingruppenarbeit (2,5 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Frau Prof. Dr. D. Staiger

Lehrinhalte

Die Expression von cDNAs in heterologen Systemen findet eine breite Anwendung zur Aufklärung der Funktion eines aufgrund von Genomsequenzdaten vorhergesagten Proteins sowie zur Produktion von Proteinen im industriellen Maßstab. Mikroorganismen wie Escherichia coli oder Vertreter photosynthetisch aktiver Cyanobakterien repräsentieren genetisch leicht zu manipulierende Systeme und eignen sich sehr gut als Bioreaktoren zur Gewinnung von Proteinen und Peptiden. Dabei steht ein breites Spektrum an Expressions-Systemen zur Verfügung, die jeweils für bestimmte Anwendungen optimal zugeschnitten sind. Im Kurs wird ein vollständiges Produktionsverfahren, ausgehend vom Gen bis zum gereinigten Produkt durchgeführt und folgende Methoden finden Anwendung
- DNA-Isolierung
- Design von spezifischen Oligonukleotid-Primern
- PCR-Amplifikation
- Standard-Klonierungstechniken
- Restriktion, Agarose-Gelelektrophorese, SDS-Gelelektrophorese, Fragment-Isolierung
- Transformation von E. coli
- DNA-Sequenzierung, computergestützte Sequenzauswertung
- Anzucht rekombinanter Mikroorganismen
- Erarbeitung von Induktionsbedingungen zur Optimierung der Expression
- Herstellung bakterieller Zell-Lysate (cleared lysate)
- Affinitätschromatographische Verfahren
- Proteolytische Abspaltung von tags
- Immunologische Verfahren
- Aktivitätstests
- Erstellen einer Reinigungsstabelle

Kompetenzen

Erarbeitung aktueller Methoden zur biotechnologischen Produktion rekombinanter Proteine, Vor- und Nachteile der gebräuchlichen Expressionssysteme (tags zur Aufreinigung der exprimierten Proteine mit unterschiedlichen Affinitätssäulen, Proteasen zur Trennung von Trägerproteinen und Produkt; intrazelluläre Expression vs. Sekretion). Berechnung der spezifischen Oligonukleotid-Primer zur Klonierung der für die Fusionsproteine kodierenden Gene Mit speziellen Computer-Programmen. Verschiedene Reinigungsverfahren, Möglichkeiten zu Upscale bzw. Downscale. Entwicklung und Durchführung einer gezielten Strategie zur heterologen Expression verschiedener Proteinklassen für eine gewünschte Anwendung im analytischen oder präparativen Maßstab. Die vermittelten Verfahren finden ein breites Anwendungsfeld zur Produktion von ökonomisch interessanten Proteinen für die Medizin, die chemische Industrie (z. B. Enzyme als Zusätze zu Waschmitteln). In Forschungslabors dient die Reinigung rekombinanter Proteine der Charakterisierung von Protein-Aktivitäten oder der Gewinnung spezifischer Antiseren. Zukünftig wird die gezielte Expression und Reinigung rekombinanter Proteine aller open reading frames eines Organismus im Mikro-Maßstab für high throughput Proteomics-Anwendungen mittels Protein-Micro-Arrays auch in der Diagnostik eine enorme Bedeutung erlangen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

Regelmäßige und aktive Teilnahme,
ein Einzelnachweis (als benotete Klausur)

Prüfungsformen

Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme,
ein Einzelnachweis (als benotete Klausur)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

100 Stunden für das Präsenzstudium (Kontaktphase), 120 Stunden für Selbststudium, 80 Stunden für Vorbereitung auf die Einzelleistung sowie Kursprotokollierung

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Aufbaumodul 5

Modultyp und Verwendbarkeit

Fakultät für Biologie:

Nebenfachprofil C1, Option für Kernfachprofil A1 (als Modul 8)

Technische Fakultät:

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang:

Molekulare Biotechnologie (Spezialmodul Genetik/Zellbiologie/Physiologie)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich jeweils im Sommersemester

Genetik/Zellbiologie/Physiologie A+B (Spezialmodule): VI. Grundlagen der Bakterien- und Phagengenetik

Modultitel

Grundlagen der Bakterien- und Phagengenetik (Genetik/Zellbiologie/Physiologie A+B (Spezialmodul))

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Praktikum (4 SWS) mit ergänzender Kleingruppenarbeit (2,5 SWS)

Modulverantwortliche(r)

N.N.

Lehrinhalte

Mit diesem Praktikum sollen die Grundlagen zum Verständnis der molekularen Genetik anhand von Bakterien und Bakteriophagen theoretisch und experimentell erarbeitet werden. Neben dem Bakterium Escherichia coli steht der Bakteriophage Lambda im Mittelpunkt. Aufbauend auf den in den Basis- und Aufbaumodulen vermittelten Grundkenntnissen werden in diesem Modul zunächst genetische Vorgänge wie Konjugation und Phageninfektion behandelt, um die Genomorganisation und Operonstrukturen sowie Regulationsvorgänge bei Bakterien und bei der Phageninfektion verstehen zu lernen. Der übrige Teil des Praktikums ist der Gentechnologie vorbehalten. Die Grundlagen zu Resistenz- und Vektorplasmiden sowie Transposonen werden vermittelt und typische Experimente zur Transposonmutagenese und DNA-Klonierung werden durchgeführt. Die entstehenden Konstrukte werden analysiert und die Ergebnisse konventionell sowie computergestützt ausgewertet.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen das Arbeiten mit verschiedenen genetischen Modellsystemen kennenlernen und die Kenntnisse in molekularer Genetik vertiefen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

Regelmäßige und aktive Teilnahme,
ein Einzelnachweis (als benotete Klausur)

Prüfungsformen

Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme,
ein Einzelnachweis (als benotete Klausur)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

100 Stunden für das Präsenzstudium (Kontaktphase), 120 Stunden für Selbststudium, 80 Stunden für Vorbereitung auf die Einzelleistung sowie Kursprotokollierung

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Aufbaumodul 5

Modultyp und Verwendbarkeit

Fakultät für Biologie:

Nebenfachprofil C1, Option für Kernfachprofil A1 (als Modul 8)

Technische Fakultät:
Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Molekulare Biotechnologie (Spezialmodul Genetik/ Zellbiologie/Physiologie)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich jeweils im Sommersemester

Genomforschung I

Modultitel

Genomforschung I

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Grundlagen der strukturellen Genomforschung (SS: 2V), 3 LP = 90h Arbeitsaufwand
Grundlagen der Genomforschung 1 (SS: 3Pr), 2 LP = 60h Arbeitsaufwand

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Anke Becker

Lehrinhalte

In diesem Modul werden die theoretischen und praktischen Grundlagen der strukturellen Genomforschung vermittelt. Die für das Verständnis bedeutenden genetischen und molekulargenetischen Kenntnisse werden in den Vorlesungen behandelt. Die zugrunde liegenden Prinzipien der Genomkartierung, sowie der Genomsequenzierung und Annotation sind Gegenstand von Vorlesung und Praktikum. Die Anwendung verfügbarer Programme und Werkzeuge zur Datenauswertung bilden einen weiteren Schwerpunkt des Moduls.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen ein Verständnis für die in der Genomforschung angewandten Strategien und dessen Grundlagen erlangen. Neben theoretischen Kenntnissen sollen vor allem auch praktische Kenntnisse vermittelt werden. Praktische Kenntnisse sollen sowohl im Labor bei der Erzeugung von Daten als auch bei der computergestützten Auswertung erlernt werden.

Literatur:
Discovering Genomics, Proteomics & Bioinformatics, A.M.Campbell and L.J. Heyer, Benjamin Cummings, ISBN 0-8053-4722-4, (Chapters 1 3)
Genome Mapping and Sequencing, Ian Dunham (ed.), Horizon Scientific Press, ISBN 1898486506
Genes VI I I, B. Lewin, Pearson Education, ISBN 0-13-123924-4

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Leistung

Prüfungsformen

benotetete schriftliche Prüfung über Inhalte der Vorlesung und des Praktikums, unbenotete Praktikumsberichte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Klausur und Abgabe der Praktikumsberichte ergibt 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Grundlagen der strukturellen Genomforschung (SS: 2V), 3 LP = 90h Arbeitsaufwand
Grundlagen der Genomforschung 1 (SS: 3Pr), 2 LP = 60h Arbeitsaufwand

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine
Weitere Bezüge: Algorithmen in der Genomforschung

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Bioinformatik und Genomforschung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Sommersemester
jährlich

Genomforschung II

Modultitel

Genomforschung II

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Praktikum Grundlagen der Genomforschung 2 (SS: 5 Ü), 5 LP = 150h Arbeitsaufwand

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Bernd Weisshaar

Lehrinhalte

In diesem Modul werden praktische Grundlagen der funktionellen Genomforschung vermittelt. Die zugrundeliegenden Prinzipien, z.B. die Grundlagen der molekularen Biotechnologie und der Genomannotation, werden in der Vorbesprechung zum Praktikum kurz wiederholt. Im Praktikum werden exemplarisch Versuche zur Identifizierung von Genfunktionen bei Pflanzen durchgeführt. Die Anwendung verfügbarer Programme und Werkzeuge zur Datenauswertung bilden einen weiteren Schwerpunkt des Moduls.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen ein Verständnis für die in der Genomforschung angewandten Strategien und deren Grundlagen erlangen. Es werden insbesondere praktische Kenntnisse im Labor vermittelt. Die Zusammenhänge und gegenseitigen Abhängigkeiten von Datenerzeugung und computergestützter Datenauswertung sollen verstanden werden.

Literatur:
Dale, Jeremy und von Schantz, Malcolm, From Genes to Genomes, 2002, John Wiley & Sons

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei (eine benotete und eine unbenotete Leistung)

Prüfungsformen

benotete Klausur oder mündliche Prüfung über Inhalte der Übung und des Praktikums,
erfolgreiches Erstellen eines schriftlichen Praktikumsberichtes (Protokoll)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Klausur oder der mündlichen Prüfung und Abgabe des Praktikumsberichtes ergibt 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Praktikum Grundlagen der Genomforschung 2 (SS: 5 Ü), 5 LP = 150h Arbeitsaufwand

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Genomforschung I
Weitere Bezüge zu: Algorithmen in der Genomforschung, Vertiefung Genetik

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Bioinformatik und Genomforschung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Sommersemester
jährlich

Grundlagen der molekularen Biologie

Modultitel

Grundlagen der molekularen Biologie

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Grundlagen der Molekularen Biologie (WS: 4V)
Bakterien- und Phagengenetik (SS: 1V + 1Ü) oder
Molekulare Genetik (SS: 1 V + 1Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Bernd Weisshaar

Lehrinhalte

Dieses Modul vermittelt den Studierenden eine Einführung in die Prinzipien der Biologie. Als Leitmotiv soll das Motto vom Molekül zur Zelle zum Organismus dienen. Dabei soll ersichtlich werden, dass die einzelnen Disziplinen der Biologie (Biochemie, Physiologie, Genetik, Zellbiologie, Mikrobiologie und Botanik) unterschiedliche Ansätze sind, die erst in ihrer übergreifenden Kombination ein fundamentales Verständnis der Biologie ermöglichen. Inhaltliche Themen des Moduls sind: allgemeine Prinzipien des Aufbaus lebender Materie, Bau und Funktion biologisch wichtiger Moleküle, Architektur und Funktion von Zellen und Zellorganellen, Mechanismen der Stoffaufnahme, des Stofftransports, des Stoffumsatzes und der Ausscheidung, Struktur und Funktion der Bakterienzelle und grundlegende Aspekte der Genetik. Die Bakterien- und Phagengenetik bzw. die Molekulare Genetik wird vertiefend behandelt, da diese Lehrgebiete in besondere Weise die Voraussetzungen für das Verständnis weiterführender Veranstaltungen der Genetik und Genomforschung vermitteln.

Literatur: Neil. A. Campbell & Jane B. Reece, Biologie, Aufl. April 2003, Spektrum Akademischer Verlag.

Kompetenzen

Dieses Modul soll ein grundlegendes Verständnis der relevanten Aspekte der Allgemeinen Biologie vermitteln und damit die Voraussetzungen zum Verständnis der speziellen Genetik, der Genomforschung und spezieller Gebiete der Biologie schaffen. Grundlegendes Wissen der Biochemie, Zellbiologie, Stoffwechselphysiologie, Mikrobiologie und Genetik soll erlernt werden. Des weiteren sollen die Studenten auch verstehen, wie Erkenntnisse in den genannten Gebieten mit Hilfe von klassischen und modernen physiologischen, biochemischen und molekularbiologischen Verfahren gewonnen werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei benotete Einzelleistungen (BIG), zwei unbenotete Einzelleistungen (NWI)

Prüfungsformen

benotete oder unbenotete Klausuren über die Inhalte der Vorlesungen, Lösen von Übungsaufgaben

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Klausur Grundlagen der Molekularen Biologie ergibt 6 LP,
Bestehen der Klausur zu Bakterien- und Phagengenetik oder Molekulare Genetik ergibt 4 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Lehrveranstaltungen:
Grundlagen der Molekularen Biologie (WS: 4V), 6 LP = 180h Arbeitsaufwand
Bakterien- und Phagengenetik (SS: 1V + 1Ü), 4 LP = 120h Arbeitsaufwand oder
Molekulare Genetik (SS: 1 V + 1Ü), 4 LP = 120h Arbeitsaufwand

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Bioinformatik und Genomforschung
Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Biotechnologie)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Grundlagen der Molekularen Biologie (Vorlesung)
Sommersemester: Bakterien- und Phagengenetik (V+Ü) oder Molekulare Genetik (V + Ü)
Angebotsturnus: jährlich

Grundlagen der Neurobiologie

Modultitel

Grundlagen der Neurobiologie

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Lehrform: Vorlesung + Übung (3 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Martin Egelhaaf

Lehrinhalte

Gehirne gehören zu den komplexesten Systemen der Natur. Sie vermitteln das Verhalten von Tieren und Menschen und haben sich in der Evolution an ihre jeweiligen Aufgaben angepasst. In diesem Modul sollen grundlegende Aspekte der Neuro- und Verhaltensbiologie erarbeitet werden. Die Themen betreffen Informationsübertragung bei Nervenzellen, Verarbeitung sensorischer Information, Kontrolle von Motorik, Lernen und Gedächtnis, Kommunikation und Sozialverhalten. Auf verschiedenen Beschreibungsebenen, die von der Einzelzelle, über Zellverbände bis hin zur sozialen Interaktion von Individuen reichen, soll ein Verständnis dafür entwickelt werden, wie bei Systemen, die aus einzelnen Elementen bestehen, durch das Zusammenwirken dieser Elemente neue Eigenschaften und letztendlich Verhalten entstehen können. Darüber hinaus werden unterschiedliche experimentelle Ansätze wie neurobiologische Messmethoden, Methoden der Verhaltensphysiologie und der Verhaltensbeschreibung einerseits sowie theoretische Ansätze wie Simulationen mit systemtheoretischen Modellen und künstlichen neuronalen Netzen besprochen.

Kompetenzen

Neben dem Erwerb fachlicher Kenntnisse im Bereich der Neuro- und Verhaltensbiologie sollen methodische Ansätze zum Verständnis komplexer Systeme sowie das Denken in Systemeigenschaften unabhängig vom konkreten Fallbeispiel gefördert werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

ein unbenoteter Leistungsnachweis

Prüfungsformen

Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige Teilnahme, Bestehen der benoteten Klausur ergibt 5 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

50 Stunden für das Präsenzstudium, 60 Stunden für Selbststudium, 40 Stunden für Vorbereitung auf die Einzelleistung

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Kognitive Informatik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich jeweils im Wintersemester

Vertiefung Genetik

Modultitel

Vertiefung Genetik

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Eukaryotengenetik (WS: 2V + 2S), 5 LP = 150h Arbeitsaufwand
Funktionelle Genomforschung (SS: 2V + 2S), 5 LP = 150h Arbeitsaufwand

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Bernd Weisshaar

Lehrinhalte

Aufbauend auf die im Grundlagenmodul Biologie gegebene Einführung in die allgemeine und molekulare Genetik wird in der Vorlesung Eukaryotengenetik die Genetik der höheren Eukaryoten umfassend und detailliert dargestellt. Damit werden die Voraussetzungen zum Verständnis der Genomforschung geschaffen. In der Vorlesung Funktionelle Genomforschung werden die Untersuchung der Expression von Genen (Transkriptomik), die Analyse der Gesamtheit aller in der Zelle vorliegenden Proteine (Proteomik) und aller Stoffwechselprodukte (Metabolomik) sowie die Einordnung dieser Vorgänge in unser Bild einer lebenden Zelle behandelt. Entsprechend gliedert sich die Vorlesung in vier Teile, die aktuelle Methoden und exemplarische Resultate der einzelnen Bereiche vorstellen.

Kompetenzen

Mit diesem Modul wird das im Grundlagenmodul Biologie gewonnene Wissen vertieft. In den zu den Vorlesungen angebotenen Seminaren soll die eigenständige Auseinandersetzung mit englischsprachiger Primärliteratur erlernt werden. Anhand von Originalarbeiten aus der Genetik und Genomforschung werden unterschiedliche Darstellungsformen wissenschaftlicher Arbeiten in Fachzeitschriften vorgestellt. Textverständnis, kritische Auseinandersetzung mit den Daten, und Methoden der Aufarbeitung und Präsentation werden vermittelt und bei der Erstellung eines eigenen Vortrags angewandt.

Literatur:
B. Lewin, Genes VI I I, Prentice Hall, 2004

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei benotete und eine unbenotete Leistung

Prüfungsformen

benotete Klausuren über Inhalte der Vorlesungen, erfolgreiche Ausarbeitung und Präsentation eines Vortrags

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der beiden Klausuren ergibt jeweils 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Eukaryotengenetik (WS: 2V + 2S), 5 LP = 150h Arbeitsaufwand
Funktionelle Genomforschung (SS: 2V + 2S), 5 LP = 150h Arbeitsaufwand

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Modul Grundlagen der molekularen Biologie

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Bioinformatik und Genomforschung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Beginn: Wintersemester
jährlich

Allgemeine Chemie I und II - Theorie

Modultitel

Allgemeine Chemie I und II Theorie

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Lehrveranstaltungen im Wintersemester (Modul B1)

Grundlagen der Anorganischen Chemie I - Vorlesung, 2SWS
Grundlagen der Organischen Chemie I - Vorlesung, 2SWS
Grundlagen der Physikalischen Chemie I - Vorlesung, 2SWS
Grundlagen der Chemie - Übungen, 2SWS

Lehrveranstaltungen im Sommersemester (Modul B3)

Grundlagen der Anorganischen Chemie II - Vorlesung, 2 SWS
Grundlagen der Organischen Chemie II - Vorlesung, 2 SWS
Grundlagen der Physikalischen Chemie II - Vorlesung, 2 SWS
Grundlagen der Chemie - Übungen, 2 SWS

Modulverantwortliche(r)

Lehrinhalte

Ziel des Moduls Allgemeine Chemie ist der Erwerb eines grundlegenden Verständnisses der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Molekülen entsprechend unserer heutigen Vorstellungen. Die Veranstaltungen umfassen Vorlesungen, Übungen und Selbststudium. Die Vorlesungen werden von einschlägigen Vertretern der Teilgebiete Anorganische, Organische und Physikalische Chemie gestaltet, wobei durch Bezugnahme auf die parallel laufenden Veranstaltungen der jeweils anderen Teilgebiete die Chemie als Gesamtheit vermittelt wird. In den Übungen werden die Studierenden in kleinen Gruppen von Assistenten betreut. Dort werden Themen aus der Vorlesung aufgegriffen. Ein Teil der gestellten Aufgaben dient dem Erwerb eines sicheren Umgangs mit dem in der Vorlesung behandelten Lernstoff. Ein anderer Teil der Aufgaben soll Analogien aufzeigen, Prinzipien verdeutlichen und Verständnis und Lösungskompetenz fördern. Folgende Themen werden besprochen:
Anorganische Chemie: Aufbau der Materie (Atome, Periodensystem, Moleküle, Arten der chemischen Bindung, Bindungskonzepte: VSEPR-Modell, MO-Theorie); Chemie in wässriger Lösung, Säure-Base-Theorien, Solvatation, Hydrolyse, Stöchiometrie, Löslichkeitsprodukt, pH- und pK-Wert-Berechnungen, Titrationen, Puffersysteme, Hydroxidfällung, Sulfidfällung; Komplexe; Redox-Reaktionen; Strukturchemie (Kristallsysteme, Gittertypen, Kugelpackungen); Chemie in Schmelzen; Kolloidchemie; Überblick über Hauptgruppenelemente, Chemie ausgewählter Hauptgruppenelemente (Wasserstoff, Edelgase, Alkali-, Erdalkalimetalle, Halogene, Sauerstoff, Schwefel, Bor, Aluminium, Stickstoff, Phosphor, Kohlenstoff, Silicium); Überblick über Nebengruppenelemente, Chemie ausgewählter Nebengruppenelemente (Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Cobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Edelmetalle), zusammenfassende Betrachtung der Elemente aus dem 4d- und 5d-Block; Magnetismus, Isomerien, Ligandenfeld-Theorie, Elektronenanregungsspektren, Beispiele aus der Bioanorganischen Chemie, Cluster-Chemie und Archäometrie, Anwendungen der Chemometrie.

Organische Chemie: Qualitative LCAO zur Beschreibung der Bindungen in organischen Molekülen, Hybridisierung, Molekülgeometrie (Isomerie, Konstitution, Konformation, Konfiguration, Chiralität), relative thermodynamische Stabilität von Isomeren; Bindung und Mesomerie; Stoffklassen und Nomenklatur (Alkane, Alkene, Alkine, Aromaten, organische Halogenide, Alkohole, Thioalkohole, Ether, Thioether, Amine, Azide, Nitro- und Azo-Verbindungen, Verbindungen mit Carbonyl- und Carboxyl-Gruppen, deren Derivate und Schwefel-Homologe); Beispiele von Naturstoffen zu diesen Stoffklassen (Terpene, Alkaloide, Pflanzenfarbstoffe, Kohlenhydrate, Aminosäuren, Peptide, Nucleinsäuren, Lipide); typische Reaktionen (Addition, Eliminierung, Substitution, Oxidation, Reduktion) der funktionellen Gruppen, ausgewählte Reaktionsmechanismen und energetischer Verlauf der Reaktionen (Hammond-Postulat, relative thermodynamische Stabilität von Zwischenstufen, elektronische Substituenteneffekte, Mesomerie, konkurrierende Reaktionen, Einfluss des Lösemittels, Regioselektivität, Stereoselektivität.

Physikalische Chemie: Wärmesatz von Hess; physikalische Eigenschaften von Verbindungen, zwischenmolekulare Kräfte; chemische Thermodynamik (Temperatur, Energie, Enthalpie, Arbeit, Entropie, Hauptsätze der Thermodynamik, physikalische und chemische Zustandsänderung), kinetische Gastheorie (Temperatur und kinetische Energie, Wärmekapazität von Gasen), chemische Kinetik (Reaktionsgeschwindigkeit, Reaktionsordnung, Aktivierungsenergie, Arrhenius-Gleichung, Katalyse), Phasenumwandlungen (Phasendiagramme von Reinsubstanzen, Clausius-Gleichung), Elektrochemie (Leitfähigkeit, Nullstrompotential und Thermodynamik), Transporterscheinungen (Diffusion, Wärmeleitung, Viskosität).

Kompetenzen

Die Studierenden sollen nach Abschluss der zwei Module Allgemeine Chemie mit den wesentlichen Konzepten und Modellvorstellungen und der Terminologie zur Beschreibung chemischer Verbindungen und Reaktionen vertraut sein. Außerdem soll die Verflechtung mit technischen Disziplinen und mit anderen Wissenschaften wie beispielsweise Biologie, Physik und Geologie sowie die Relevanz der Chemie im täglichen Leben aufgezeigt werden. Für Studierende, die keine weitere Chemie-Veranstaltung belegen, vermittelt sie die grundlegenden Kenntnisse und wichtigsten Konzepte der Chemie.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

Modul B1: zwei schriftliche, unbenotete Einzelleistungen
Modul B3: eine schriftliche, unbenotete Einzelleistung (NWI); eine benotete Einzelleistung (MBT),

die die jeweiligen Teilgebiete (Anorg., Org., Physikal. Chemie) proportional zum Anteil an der Vorlesungszeit umfassen.

Prüfungsformen

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

je Modul 10 LP

In der Vorlesungszeit: Präsenzzeit: 120h, Vor- und Nachbereitung: 90h;
in der vorlesungsfreien Zeit: 90h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Es gibt keine Voraussetzung für die Teilnahme. Allerdings bauen die Inhalte der Veranstaltungen des zweiten Semesters auf denen des ersten Semesters auf.

Modultyp und Verwendbarkeit

Fakultät für Chemie:

Alle Profile im Kern- und Nebenfach, Bachelor Physik Profile Biophysik, Nanophysik

Technische Fakultät:
Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Chemie)
Molekulare Biotechnologie

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Die Veranstaltung Allgemeine Chemie - Theorie erstreckt sich über zwei Semester und wird im jährlichen Turnus mit Beginn im Wintersemester angeboten.

Allgemeine Chemie I und II - Praxis

Modultitel

Allgemeine Chemie I und II Praxis

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Lehrveranstaltungen im Wintersemester (Modul B2):

Allgemeine Chemie I - Vorlesung, 1SWS
Orientierende Praxisstudien - 1SWS, Kolloquium, Exkursion
Allgemeine Chemie I - Praktikum, 6SWS
Einführung in die Laborsicherheit - Vorlesung mit Übung, 6st.

Lehrveranstaltungen im Sommersemester (Modul B4)

Allgemeine Chemie II - Vorlesung, 1SWS
Orientierende Praxisstudien - 1SWS, Kolloquium, Exkursion
Allgemeine Chemie II - Praktikum, 6SWS

Modulverantwortliche(r)

Lehrinhalte

Im Mittelpunkt steht das Erlernen von grundlegenden Fähigkeiten für den Umgang und das Experimentieren mit chemischen Stoffen. Trotz des großen Fortschritts im Bereich der Theoretischen Chemie ist das Experiment immer noch eine wesentliche Grundlage für die Weiterentwicklung der Chemie im Allgemeinen und im besonderen Maße für die angewandte Chemie. Experimentieren kann nur durch Selbsttun erlernt werden. Die Veranstaltung besteht hauptsächlich aus eigenständigem experimentellem Arbeiten. Die Studierenden führen ausgewählte Experimente aus den Teildisziplinen Anorganische, Organische und der Physikalische Chemie mit Bezug zu den Themen der Vorlesung Allgemeine Chemie - Theorie durch. Der Umfang der Experimente wird so ausgelegt, dass ausreichend Freiraum für Selbsterfahrung gegeben ist. Spezifische, zur erfolgreichen Praktikumsteilnahme notwendige Kenntnisse werden in einer das Praktikum begleitenden Vorlesung vermittelt. Die Veranstaltung Einführung in die Laborsicherheit vermittelt fachliche Schlüsselqualifikationen.
Ziel der Veranstaltung ist es Studierende zu sicherheitsgerechtem Verhalten im Labor zu motivieren und für Fragen der Arbeitsschutzes zu sensibilisieren.
Die Auseinandersetzung mit Themen aus den Bereichen Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz soll bei den Studierenden das Sicherheitsbewusstsein erhöhen. Arbeitssicherheit soll als ständige Aufgabe und fester Bestandteil des Experimentierens im Labor verstanden werden.
Themenschwerpunkte des theoretischen Teils sind Unfallursachen, Ursachen menschlichen Fehlverhaltens, besondere Gefährdungen im Labor, Expositionspfade, Schutzmaßnahmen und Verhaltensregeln, Rechtspflichten, Verantwortung und Rechtsfolgen. Im zweiten Teil des Seminars wird nach einer Einführung zum Thema Brandschutz der Umgang mit Feuerlöschern praktisch geübt.
Das Praktikum wird durch eine Vorlesung begleitet, die spezifisches, zur erfolgreichen Praktikumsteilnahme notwendiges Wissen vermittelt, welches nicht im Rahmen der Module B1 und B3 behandelt werden kann. So z.B.: ausgewählte Versuche oder Methoden, Abfassen von Versuchsprotokollen, Einführung in die Statistik und Fehlerrechnung zur Datenanalyse, sicherer und umweltbewusster Umgang mit Gefahrstoffen, Einführung in strukturanalytische Verfahren.
Die Vortragsreihe mit Exkursion Orientierende Praxisstudien vermittelt durch Berichte von Absolventen Eindrücke zu den Berufsfeldern, in denen Chemiestudierende nach Abschluss tätig werden können. Exkursionen zu Chemiebetrieben ergänzen dies.

Themenkatalog:
Anorganische Chemie: Sicherheitsvorschriften und deren Umsetzung, Grundpraktiken des chemischen Experimentierens, Glasbearbeitung; Herstellen von Maßlösungen, Solvatation, Hydrolyse, Kristallisation, Extraktion, Herstellung von Puffern, Neutralisationstitration, Hydroxidfällung, Sulfidfällung, Herstellung von Komplexen, Komplexometrische Titration, Redox-Reaktionen; Experimente in Schmelzen; Experimente mit Kolloiden; Herstellen einfacher anorganischer Präparate, Grundlagen der Elementanalytik (Trennverfahren, qualitativer Nachweis).
Organische Chemie: Techniken zur Trennung und Reinigung organischer Verbindungen (Extraktion, Destillation, Sublimation, Kristallisation, Chromatographie); Experimente zu typischen Reaktionen wichtiger funktioneller Gruppen, insbesondere unter dem Aspekt der Wahl der Reaktionsbedingungen; Einführung in die Anwendung spektroskopischer Methoden zur Strukturaufklärung.
Physikalische Chemie: Thermodynamik (Kalorimetrie, Dampfdruck, Destillation, Verteilungsgleichgewicht, Bestimmung einer Gleichgewichtskonstanten, kooperatives Gleichgewicht); Kinetik (Kinetik 1. Ordnung, Reaktion pseudo-erster Ordnung, Lösungsgeschwindigkeit eines Salzes); Elektrochemie (Konduktometrie, Potentiometrie).

Kompetenzen

Die Studierenden erlernen neben dem Handwerk des chemischen Experimentierens die Grundzüge des wissenschaftlichen Arbeitens, einschließlich der Dokumentation und Diskussion von Ergebnissen. Hinzu kommt die Vorbereitung auf das Experiment mit Hilfe der Versuchsvorschriften und das Erstellen von Versuchsprotokollen. Für Studierende, die keine weitere Chemie-Veranstaltung belegen, vermittelt es, wie Wissen durch Experimente erworben wird.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

Prüfungsformen

Anfertigen von den Anforderungen genügenden Versuchsprotokollen und ein Abschlussgespräch zum jeweiligen Experiment.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

am Modul B2: keine
am Modul B4: der erfolgreiche Abschluss des Moduls B2.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

5 LP (die Studierenden der Molekularen Biotechologie absolvieren ca. die Hälfte der Experimente, so dass hier für jedes Modul 5 LP erwerbbar sind)
In der Vorlesungszeit: Präsenzzeit: 120h, Vor- und Nachbereitung: 120h;
in der vorlesungsfreien Zeit: 60h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Modultyp und Verwendbarkeit

Fakultät für Chemie:

Bachelor Chemie alle Profile Kern- und Nebenfach

Technische Fakultät:
Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Molekulare Biotechnologie

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Die Veranstaltungen Allgemeine Chemie I und II - Praxis erstrecken sich über zwei Semester und werden im jährlichen Turnus mit Beginn im Wintersemester angeboten.

Chemie für Nebenfach

Modultitel

Chemie für Nebenfach

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Grundlagen der Chemie (3V + 1Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Helmut Wenck

Lehrinhalte

Im Rahmen dieses Moduls wird chemisches Basiswissen vermittelt. Schwerpunkte liegen auf Redox- und Säure-Base-Theorien, Atom- und Molekülbau, der Organischen Chemie der funktionellen Gruppen, Energetik, Gleichgewichtslehre und der Kinetik inkl. Katalyse.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, an einfachen Gesetzmäßigkeiten Wesen und Bedeutung der Chemie im Rahmen der Naturwissenschaften zu erlernen und deren Anwendungen zu verstehen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Klausur über die Vorlesung ergibt 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
gesamt: 105h = 3,5 LP

3 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen

= ca. 45h
= ca. 15h
= ca. 15h
= ca. 30h

Vorbereitung auf die Modulprüfung: 45h = 1,5 LP
Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik
Bioinformatik und Genomforschung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Vorlesung mit Übung
jährlich

Computational Chemistry

Modultitel

Computational Chemistry (Modul P13b)

Modultitel (Englisch)

Computational Chemistry

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung und Praktikum (2V + 6Pr)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Uwe Manthe

Lehrinhalte

Das Modul führt in die praktische Anwendung theoretisch-chemischer Methoden ein. Numerische Verfahren und ihre praktische Anwendung werden erläutert und die Studierenden mit der Nutzung typischer Programme der Computerchemie vertraut gemacht. Möglichkeiten und Grenzen der verschiedenen Verfahren der theoretischen Chemie werden an Hand konkreter Fallbeispiele untersucht. Die Lehrveranstaltungen dieses Moduls sind Vorlesung und Praktikum. Die Vorlesung begleitet das Praktikum und erläutert die theoretischen Grundlagen der numerischen Verfahren, die im Praktikum Anwendung finden. Die Praktikumsversuche üben die konkrete Anwendung der Methoden ein und zeigen an Beispiele Möglichkeiten und Grenzen der Methoden auf. Ziel ist es, die Teilnehmer in die Lage zu versetzten, eigenständig Computerprogrammen der Theoretischen Chemie für vielfältige Anwendungen in allen Bereichen der Chemie sinnvoll nutzen zu können.

Kompetenzen

Die Veranstaltung soll die Teilnehmer in die Lage versetzten, eigenständig Computerprogrammen der Theoretischen Chemie für vielfältige Anwendungen in allen Bereichen der Chemie sinnvoll nutzen zu können. Neben dieser fachspezifischen Fähigkeit schult das Modul auch allgemeine Fähigkeiten im Bereich der Informatik, die eine Grundlage für das Arbeiten im Computerpraktikum sind. Diese Fähigkeiten sind eine wertvolle Qualifikation in vielen Berufsfeldern.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Leistungspunkte werden für den regelmäßigen Besuch von Vorlesungen und für die aktive Teilnahme am Praktikum sowie das Bestehen der modulbezogenen Einzelleistung vergeben.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung: 30h (Kontaktstudium), 30h (Selbststudium) = 2 LP
Praktikum: 90h (Kontaktstudium), 90h (Selbststudium) = 6 LP
mündliche Prüfung = 2 LP

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Eingangsvoraussetzung ist der erfolgreiche Abschluss des Moduls V9 bzw. V9a: Theoretische Chemie I oder der Nachweis von Kenntnissen zumindest vergleichbaren Umfangs. Begleitend sollte das Modul P13a: Theoretische Chemie II belegt werden, da entsprechende Kenntnisse aus diesem Modul im Veranstaltungsverlauf vorausgesetzt werden.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Chemie)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul ist zweisemestrig. Es wird jährlich beginnend im Wintersemester angeboten.

Forschungspraktikum Theorie und Computeranwendungen

Modultitel

Forschungspraktikum Theorie und Computeranwendungen (Modul 9a)

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Praktikum (20Pr)

Modulverantwortliche(r)

Die Dozenten der Theoretischen Chemie

Lehrinhalte

Ziel des Moduls ist die Einführung in Forschungsarbeiten im Bereich der Theoretischen Chemie. Studierende lernen die Arbeitsweise in diesem Forschungsgebiet kennen und erhalten erste Erfahrung mit der konkreten Bearbeitung von Fragestellungen der aktuellen wissenschaftlichen Forschung. Diese Erfahrung wird durch die Mitarbeit bei einem laufenden Forschungsprojekt vermittelt. Durch eigenständige Bearbeitung kleiner Forschungsaufgaben liefern Studierende dabei eigene Beiträge.

Dieses Modul ist ein Praktikum mit freier Zeiteinteilung. Die Studierenden erarbeiten an einem Forschungsprojekt der Theoretischen Chemie mit. Die Anleitung zu den Forschungsarbeiten erfolgt durch einen mit dem Projekt beschäftigten Mitarbeiter der Theoretischen Chemie, durch Diskussion mit den Dozenten in Einzelgesprächen, Diskussionen in der Gruppe und der Teilnahme an Arbeitsgruppenseminaren.

Kompetenzen

Das Praktikum vermittelt Grundkenntnisse über den praktischen Ablauf eines Forschungsprojekts und führt in die in der Forschung üblichen Arbeitsweisen ein.

Studierende lernen die Anforderungen der Forschung im gewählten Arbeitsfeld, hier der Theoretischen Chemie, kennen, erhalten einen Einblick in den konkreten Arbeitsalltag der Forschung und vertiefen und erweitern ihre wissenschaftlichen Kenntnisse. Das Praktikum dient somit auch der Vorbereitung auf selbständige eigene Forschungsarbeiten und ermöglicht Studierenden eine qualifizierte Entscheidung für die Auswahl des Arbeitsgebiets der Master-Arbeit zu treffen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Praktikumsbericht und Seminarvortrag

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Leistungspunkte werden für einen schriftlichen Praktikumsbericht, der die Ergebnisse des Forschungsarbeiten darstellt. Der Bericht sollte neben der konkreten Darstellung der eigenen Arbeiten auch eine angemessene Einordnung dieser Arbeiten in das wissenschaftliche Umfeld beinhalten. Der Bericht sollte spätestens 6 Monate nach Praktikumsbeginn fertig gestellt worden sein.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit und Selbststudium: 300h = 10 LP

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Eingangsvoraussetzung für die Teilnahme ist der erfolgreiche Abschluss des Moduls "Theoretische Chemie II". Ebenso werden Kenntnisse der Computernutzung und Programmierung, die z.B. das Praktikum "Computational Chemistry" vermittelt, werden vorausgesetzt. Außerdem müssen Studierende an mindestens einer Veranstaltung des Moduls "Fortgeschrittene Theoretische Chemie" teilgenommen haben, da sich Aufgabenstellungen in diesem Praktikum auf den Inhalt dieses Moduls beziehen; die Einzelleistung des Moduls Fortgeschrittene Theoretische Chemie muss allerdings noch nicht erbracht worden sein.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul wird kontinuierlich angeboten. Der Praktikumsbeginn erfolgt individuell in Absprache mit dem Dozenten.

Fortgeschrittene Theoretische Chemie A: Reaktionsdynamik und Spektroskopie

Modultitel

Reaktionsdynamik und Spektroskopie (Modul 7c: Fortgeschrittene Theoretische Chemie A)

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Reaktionsdynamik und Spektroskopie (2V + 2Ü)
Spezielle Fragen der Theoretischen Chemie A (1Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Uwe Manthe

Lehrinhalte

Die Veranstaltung "Reaktionsdynamik und Spektroskopie" behandelt die Dynamik chemischer Systeme. Themen sind u.a. Translations-, Rotations- und Schwingungszustände realer Moleküle, Licht-Molekül-Wechselwirkung und Spektroskopie, die mikroskopische Beschreibung chemischer Reaktionen sowie nichtadiabatische elektronische Übergänge. Anhand dieser Themen wird einerseits der Bezug der Theorie zu konkreten Experimenten hervor gearbeitet, andererseits werden weiterführende theoretische Konzepte und Begriffe, z.B. Dichtematrizen und Korrelationsfunktionen, eingeführt. In den begleitetenden Übungen "Spezielle Fragen der Theoretischen Chemie A" werden weiterführende Fragestellungen behandelt, die den Bezug des behandelten Stoffes zu aktuellen Forschungsprojekten in verschiedenen Bereichen aufzeigen und entsprechende konkrete Fragen der Teilnehmer beantworten.

Die Lehrveranstaltungen dieses Moduls sind Vorlesung und Übungen. In den Übungen werden die Studierenden in kleinen Arbeitsgruppen individuell betreut. Für den Lernerfolg ist das enge Ineinandergreifen von Vorlesung und Übungen von zentraler Bedeutung. Die Vorlesung vermittelt die theoretischen Grundlagen und stellt die Arbeitstechniken vor. Von entscheidender Bedeutung ist allerdings, dass Studierende diese Kenntnisse nicht nur passiv aufnehmen sondern auch aktive auf Problemstellungen anwenden können. Diese Kompetenz bei der Behandlung theoretischer Fragestellungen wird an Hand konkreter Übungsaufgaben in den Übungsgruppen geschult. Zudem erleichtert die konkrete Anwendung der erlernten Techniken und Begriffe das Verständnis des abstrakteren Vorlesungsstoffs.

Kompetenzen

Das Modul behandelt die theoretischen Grundlagen der Beschreibung atomarer und molekularer Systeme. Vorhandene Grundkenntnisse der Theoretischen Chemie werden vertieft und erweitert. Dies soll die Studierenden befähigen, Fragenstellungen der Forschung im Bereich der Theoretischen Chemie zu verstehen. Die in diesem Modul erworbenen Kenntnisse bilden die Grundlage für mögliche eigene Forschungsarbeiten in diesem Bereich. Neben der Vertiefung der Kenntnisse in Theoretischer Chemie schult die Veranstaltungen wichtige allgemeine Fähigkeiten, die durch die Auseinandersetzung mit theoretischen Fragestellungen erworben werden in vertiefter Form. Dies sind insbesondere die Abstraktion konkreter Problemstellungen und die Anwendung abstrakter Konzepte auf konkrete Fragestellungen. Die vertiefte Schulung theoretisch-analytischer Fähigkeiten vermittelt eine, für die spätere berufliche Tätigkeit zentrale, allgemeine Qualifikation.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Leistungspunkte werden vergeben für die regelmäßige, aktive Teilnahme an den Lehrveranstaltungen, insbesondere für die Bearbeitung der Übungsaufgaben, sowie die Modulabschlussprüfung.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit: 75h = 2,5 LP
Selbststudium: 165h = 5,5 LP
mündliche Prüfung = 2 LP

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Voraussetzung für die Teilnahme ist der erfolgreiche Abschluss des Moduls Theoretische Chemie II.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul ist einsemestrig. Es wird jährlich immer im Wintersemester angeboten.

Fortgeschrittene Theoretische Chemie B: Spezielle numerische Methoden

Modultitel

Spezielle numerische Methoden (Modul 7d: Fortgeschrittene Theoretische Chemie B)

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Fortgeschrittene Theoretische Chemie B (2V + 2Ü)
Spezielle Fragen der Theoretischen Chemie B (1Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Uwe Manthe

Lehrinhalte

Die Veranstaltung "Spezielle numerische Methoden" behandelt numerische Verfahren der Theoretischen Chemie, die zur Beschreibung komplexer Systeme notwendig sind. Numerische Techniken der Theoretischen Chemie werden eingeführt und anhand spezieller Beispiele wird ihre Anwendung illustriert. Ein Schwerpunkt sind dabei spezielle Verfahren zur Behandlung von Korrelationseffekten in Vielteilchensystemen. In den begleitetenden Übungen "Spezielle Fragen der Theoretischen Chemie B" werden weiterführende Fragestellungen behandelt, die den Bezug des behandelten Stoffes zu aktuellen Forschungsprojekten in verschiedenen Bereichen aufzeigen und entsprechende konkrete Fragen der Teilnehmer beantworten.

Die Lehrveranstaltungen dieses Moduls sind Vorlesung und Übungen. In den Übungen werden die Studierenden in kleinen Arbeitsgruppen individuell betreut. Für den Lernerfolg ist das enge Ineinandergreifen von Vorlesung und Übungen von zentraler Bedeutung. Die Vorlesung vermittelt die theoretischen Grundlagen und stellt die Arbeitstechniken vor. Von entscheidender Bedeutung ist allerdings, dass Studierende diese Kenntnisse nicht nur passiv aufnehmen sondern auch aktive auf Problemstellungen anwenden können. Diese Kompetenz bei der Behandlung theoretischer Fragestellungen wird an Hand konkreter Übungsaufgaben in den Übungsgruppen geschult. Zudem erleichtert die konkrete Anwendung der erlernten Techniken und Begriffe das Verständnis des abstrakteren Vorlesungsstoffs.

Kompetenzen

Das Modul behandelt die theoretischen Grundlagen der Beschreibung atomarer und molekularer Systeme. Vorhandene Grundkenntnisse der Theoretischen Chemie werden vertieft und erweitert. Dies soll die Studierenden befähigen, Fragenstellungen der Forschung im Bereich der Theoretischen Chemie zu verstehen. Die in diesem Modul erworbenen Kenntnisse bilden die Grundlage für mögliche eigene Forschungsarbeiten in diesem Bereich. 
Neben der Vertiefung der Kenntnisse in Theoretischer Chemie schult die Veranstaltungen wichtige allgemeine Fähigkeiten, die durch die Auseinandersetzung mit theoretischen Fragestellungen erworben werden in vertiefter Form. Dies sind insbesondere die Abstraktion konkreter Problemstellungen und die Anwendung abstrakter Konzepte auf konkrete Fragestellungen. Die vertiefte Schulung theoretisch-analytischer Fähigkeiten vermittelt eine, für die spätere berufliche Tätigkeit zentrale, allgemeine Qualifikation.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Leistungspunkte werden vergeben für die regelmäßige, aktive Teilnahme an den Lehrveranstaltungen, insbesondere für die Bearbeitung der Übungsaufgaben, sowie die Modulabschlussprüfung.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit: 75h = 2,5 LP
Selbststudium: 165h = 5,5 LP
mündliche Prüfung = 2 LP

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Voraussetzung für die Teilnahme ist der erfolgreiche Abschluss des Moduls Theoretische Chemie II.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul ist einsemestrig. Es wird jährlich immer im Sommersemester angeboten.

Programmentwicklung

Modultitel

Programmentwicklung (Modul 8a)

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Praktikum Programmentwicklung (20Pr)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Uwe Manthe

Lehrinhalte

Im Modul "Programmentwicklung" erarbeiten sich Studierende die Fähigkeit zur Entwicklung von Programmen zur numerischen Behandlung theoretisch-chemischer Fragestellung unter Anleitung eigenverantwortlich. Selbststudium anhand geeigneter Literatur und Ausprobieren am Computer ergänzen sich beim Erlernen der Numerik- und Programmierkenntnisse. Aufgabenstellungen aus dem Bereich der Theoretischen Chemie, die Studierende mit selbst zu schreibenden Computerprogrammen lösen, dienen zum Einüben der Fähigkeiten. Die Durchführung von Tests, die die Fehlerfreiheit erstellter Programme belegen, und die Erstellung einer Programmdokumentation, die die Nutzung der Programme durch Dritte ermöglicht, sind Bestandteile von Programmentwicklungsprojekten, die Studierende in diesem Zusammenhang lernen.

Dieses Modul ist ein Praktikum mit freier Zeiteinteilung. Die Studierenden erarbeiten sich Kenntnisse und Fähigkeiten selbstständig und lösen eigenständig individuell gestellte Aufgaben. Die Anleitung zu dieser eigenständigen Arbeit erfolgt durch Diskussion mit den Dozenten in Einzelgesprächen, Diskussionen in der Gruppe oder Gruppenseminaren.

Kompetenzen

Ziel des Moduls ist die Befähigung zur Entwicklung numerischer Computerprogramme zu vermitteln. Diese Fähigkeit ist eine Voraussetzung für eigenständige Forschungsarbeiten in der Theoretischen Chemie und in vielen anderen naturwissenschaftlichen Forschungsgebieten. Darüber hinaus ist die Fähigkeit zur eigenständigen Programmentwicklung eine Schlüsselqualifikation, die in vielen anderen Bereichen des Arbeitsmarktes gesucht wird.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

schriftliche Arbeit

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Leistungspunkte werden vergeben für die schriftliche Einzelleistung. Diese muss die Lösung der gestellten Programmieraufgabe oder Programmieraufgaben in geeigneter Form dokumentieren. Sie beschreibt die Lösung der gestellten Aufgabe, gibt den Text des erstellten Programms in dokumentierter Form wieder und stellt durchgeführte Testrechnungen, die die korrekte Arbeitsweise des erstellten Programms sinnvoll belegen, dar. Die Arbeit sollte spätestens 6 Monate nach Praktikumsbeginn fertig gestellt worden sein.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Der zu Arbeitsaufwand der Studierenden dürfte individuell je nach vorhandenen Vorkenntnissen bei der Computernutzung deutlich schwanken.

Präsenzzeit und Selbststudium: 300h = 10 LP

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Naturwissenschaften)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul wird kontinuierlich angeboten. Der Praktikumsbeginn erfolgt individuell in Absprache mit dem Dozenten.

Theoretische Chemie I

Modultitel

Theoretische Chemie I (Modul V9a)

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung und Übung (2V + 2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Uwe Manthe

Lehrinhalte

Das Modul führt in die theoretischen Grundlagen der Beschreibung atomarer und molekularer Systeme ein. Es vermittelt grundlegende Begriffe und Konzepte der Quantenmechanik und übt ihre Anwendung auf Atome, Moleküle und einfache Modellsysteme der Physik und Chemie ein. Einer fundierten Einführung in die Quantenmechanik schließt sich die Behandlung einfacher Modellprobleme an. Anschließend werden die für das theoretische Verständnis der Chemie zentralen, exakt lösbaren quantenmechanischen Systeme (harmonischer Oszillator, starrer Rotator, Wasserstoffatom) behandelt. Approximative Verfahren werden eingeführt und bilden die Grundlage der Diskussion der chemischen Bindung. Die Lehrveranstaltungen dieses Moduls sind Vorlesung und Übungen. In den Übungen werden die Studierenden in kleinen Arbeitsgruppen individuell betreut. Für den Lernerfolg ist das enge Ineinandergreifen von Vorlesung und Übungen von zentraler Bedeutung. Die Vorlesung vermittelt die theoretischen Grundlagen und stellt die Arbeitstechniken vor. Von entscheidender Bedeutung ist allerdings, dass Studierende diese Kenntnisse nicht nur passiv aufnehmen, sondern auch aktiv auf Problemstellungen anwenden können. Diese Kompetenz bei der Behandlung theoretischer Fragestellungen wird an Hand konkreter Übungsaufgaben in den Übungsgruppen geschult. Zudem erleichtert die konkrete Anwendung der erlernten Techniken und Begriffe das Verständnis des abstrakteren Vorlesungsstoffs.

Kompetenzen

Die Veranstaltung führt in die theoretischen Grundlagen der Beschreibung chemischer Systeme ein. Neben der Vermittlung dieser wichtigen fachlichen Kenntnisse ist die Schulung allgemeiner Fähigkeiten durch die Auseinandersetzung mit theoretischen Fragestellungen ein wichtiger Aspekt. Solche Fähigkeiten sind insbesondere die Abstraktion konkreter Problemstellungen und ihre systematische Zuordnung zu bekannten Problemgruppen sowie die Anwendung abstrakter Konzepte auf konkrete Fragestellungen. Diese Schulung theoretisch-analytischer Fähigkeiten vermittelt eine, für die spätere berufliche Tätigkeit zentrale, allgemeine Qualifikation.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Leistungspunkte werden vergeben für die regelmäßige Teilnahme an Vorlesung und Übung, für aktive Teilnahme, die die Anfertigung von Aufgaben zu Übungszwecken einschließt, sowie für die benotete Einzelleistung.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung: 30h (Kontaktstudium), 30h (Selbststudium), Klausur = 3 LP
Übung: 30h (Kontaktstudium), 30h (Selbststudium) = 2 LP

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Module B1: Allgemeine Chemie I - Theorie.
Empfohlen werden Mathematikkenntnisse im Umfang und Inhalt der Module Mathematik I + II.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Chemie)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul ist einsemestrig. Es wird jährlich immer im Sommersemester angeboten.

Theoretische Chemie II

Modultitel

Theoretische Chemie II (Modul P13a)

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung und Übung (2V + 2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Uwe Manthe

Lehrinhalte

Das Modul behandelt die elektronische Struktur von Atomen und Molekülen und die theoretische Beschreibung der chemischen Bindung und führt in numerische Methoden (Computational Chemistry) ein. Das Konzept der theoretischen Beschreibung von Mehrteilchensystemen in der Quantenmechanik wird eingeführt. Approximative Ansätze zur Beschreibung von Mehrteilchensystemen werden besprochen und auf einfache atomare und molekulare Beispielsysteme angewandt. Die Natur der chemischen Bindung wird diskutiert. Die numerischen Verfahren der theoretischen Chemie werden beschrieben und ihre Anwendungsmöglichkeiten aufgezeigt. Die Lehrveranstaltungen dieses Moduls sind Vorlesung und Übungen. Für den Lernerfolg ist das enge Ineinandergreifen von Vorlesung und Übungen von zentraler Bedeutung. Die Vorlesung vermittelt die theoretischen Grundlagen und stellt die Arbeitstechniken vor. Von entscheidender Bedeutung ist, dass Studierende diese Kenntnisse nicht nur passiv aufnehmen sondern auch aktiv auf Problemstellungen anwenden können. Diese Kompetenz bei der Behandlung theoretischer Fragestellungen wird an Hand konkreter Aufgaben in den Übungen geschult. Zudem erleichtert die konkrete Anwendung der erlernten Techniken und Begriffe das Verständnis des abstrakteren Vorlesungsstoffs.

Kompetenzen

Die Veranstaltung vermittelt ein vertieftes Verständnis der Theorie des Molekülbaus und der chemischen Bindung und führt in die Möglichkeiten, die die numerische theoretische Chemie bei der Beschreibung chemischer Probleme bietet, ein. Zudem vermittelt die Veranstaltung wichtige allgemeine Fähigkeiten, die durch die Auseinandersetzung mit theoretischen Fragestellungen geschult werden. Dies sind insbesondere die Abstraktion konkreter Problemstellungen und ihre systematische Zuordnung zu bekannten Problemgruppen sowie die Anwendung abstrakter Konzepte auf konkrete Fragestellungen. Diese Schulung theoretisch-analytischer Fähigkeiten vermittelt eine, für die spätere berufliche Tätigkeit zentrale, allgemeine Qualifikation.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Leistungspunkte werden für den regelmäßigen Besuch von Vorlesungen und Übungen, für aktive Teilnahme, die die Anfertigung von Aufgaben zu Übungszwecken einschließt, sowie für die benotete Einzelleistung.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung: 30h (Kontaktstudium), 30h (Selbststudium) = 2 LP
Übung: 30h (Kontaktstudium), 30h (Selbststudium) = 2 LP
mündliche Prüfung = 1 LP

Leistungspunkte für das Modul: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Eingangsvoraussetzung ist der erfolgreiche Abschluss des Moduls V9 bzw. V9a: Theoretische Chemie I oder der Nachweis von Kenntnissen zumindest vergleichbaren Umfangs.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachlorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Chemie)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul ist einsemestrig. Es wird jährlich immer im Wintersemester angeboten.

Sprachverarbeitung

Modultitel

Sprachverarbeitung

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Computerlinguistik und Sprachtechnologie (Vorlesung)
Repräsentation sprachlichen Wissens (Seminar I)
Verfahren der Verarbeitung sprachlichen Wissens (Seminar II)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Hans-Jürgen Eikmeyer

Lehrinhalte

Die Vorlesung gibt einen Überblick über das Spektrum computerlinguistischer Forschungsrichtungen zwischen theoretischer Computerlinguistik und Angewandter Computerlinguistik. Thematisiert werden: (1) Kernbereiche sowie Forschungen an den Grenzen benachbarter Disziplinen (Teilbereiche der Kernlinguistik, Texttechnologie, Kommunikationsanalyse, Psycholinguistik, Informatik); (2) (netzbasierte) Ressourcen; (3) Anwendungssysteme. Das Seminar I führt in die formalen Repräsentationsmethoden ein der Kerngebiete Morphologie, Syntax und Semantik. Zu lösende Repräsentationsprobleme beziehen sich auf das Deutsche sowie auf andere Sprachen.
Das Seminar II führt in Verarbeitungsverfahren (Parsing, Generierung) der Kerngebiete ein sowie in Techniken, Strategien und Architekturen integrierter Verarbeitung (wie Syntax-Semantik-Verarbeitung bzw. Kopplung von Parsing und Generierung).

Kompetenzen

Die Studierenden sollen in eine Sicht auf natürliche Sprache eingeführt werden, in der Computer sprachliche und auch multimodale Dokumente jeglicher Art verarbeiten oder als künstliche Agenten mit Sprache 'autonom' umgehen können. Die in steigendem Maße verfügbaren digitalisierten Informationen und sprachlichen Ressourcen erfordern hochentwickelte Sprachverarbeitungsverfahren.
Die Seminare sind aufeinander bezogen; Repräsentationsprobleme und Lösungsverfahren sowie Verarbeitungsprobleme und Lösungsverfahren sind jeweils auf ein Kerngebiet bezogen, und durch die jeweiligen Übungen können die Studierenden theoretische Analysen selbständig mit Lösungswegen verbinden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete oder unbenotete Einzelleistung
(von den Modulen Künstliche Intelligenz und Sprachverarbeitung ist nur eines benotet zu erwerben)

Prüfungsformen

Lösen der Übungsaufgaben, mindestens 50% der Maximalpunktzahl (unbenotet)
mündliche Prüfung oder Projektarbeit (benotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

bewertete Übungsaufgaben zu den jeweiligen Themenblöcken der beiden Seminare, zu erreichen sind mindestens 50% der Maximalpunktzahl;
mündliche Prüfung oder Projektarbeit mit Benotung

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung: Nachbereitung der Vorlesung: Vorbereitung der Kursmaterialien: 80h = 3 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 16h = 32h
Seminar 1: Vorbereitung der Themenblöcke: Nachbereitung der Themenblöcke: mit Übungen: 104h = 3,5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1,5h/Woche x 16 Wochen 3h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 24h = 48h
Seminar 2: Vorbereitung der Themenblöcke: Nachbereitung der Themenblöcke: mit Übungen: 104h = 3,5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1,5h/Woche x 16 Wochen 3h/Woche x 16 Wochen	= 32h = 24h = 48h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Kognitive Informatik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Vorlesung
Sommersemester: Seminar I und II

Mathematik I

Modultitel

Mathematik I

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung Lineare Algebra I (2 SWS) mit Übungen (1 SWS)
Vorlesung Analysis I (2 SWS) mit Übungen (1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ellen Baake

Lehrinhalte

In diesem Modul werden Gebiete der höheren Mathematik behandelt, die Grundlagen sind für die meisten im Verlauf des Studiums benötigten, mathematischen Kenntnisse und Verfahren.

Lineare Algebra I:
Gruppen, Körper, Vektorräume, lineare Unabhängigkeit, Basis, lineare Abbildungen, Matrizen (elementare Zeilentransformationen, Rang, Invertierbarkeit, Inverse, ...), lineare Gleichungsysteme, Determinante

Analysis I:
ganze Zahlen, vollständige Induktion, reelle Zahlen, Folgen, Grenzwert, Reihen, Stetigkeit, Differentialrechnung, Taylorreihe, Integralrechnung, elementare Differentialgleichungen

Kompetenzen

Die Studierenden sollen grundlegende mathematische Methoden kennen lernen und üben und die Fähigkeit erwerben sich einfache mathematische Sachverhalte selbstständig zu erarbeiten.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

Es ist eine benotete Einzelleistung in Form des u.g. Portfolios zu erbringen.

Prüfungsformen

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern von Aufgaben) und Abschlussklausur (90-120 min) oder mündliche Abschlussprüfung (20-30 min). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben.
Abschlussklausur oder abschließende mündliche Prüfung beziehen sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmaessige und aktive Teilnahme an den Uebungen, Erbringen des o.g. Portfolios.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit: 6 SWS etwa 80 Stunden
Selbststudium und Lösen von Übungsaufgaben in kleinen Arbeitsgruppen: etwa 160 Stunden
Prüfungsleistung: 90 Minuten bei einer Klausur und 20 bis 30 bei einer mündlichen Prüfung
Leistungspunkte: 8 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik
Bioinformatik und Genomforschung
Medieninformatik und Gestaltung
Kognitive Informatik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul ist einsemestrig und wird jährlich im Wintersemester angeboten.

Mathematik II

Modultitel

Mathematik II

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung Lineare Algebra II (2 SWS) mit Übungen (1 SWS)
Vorlesung Analysis II (2 SWS) mit Übungen (1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Ellen Baake

Lehrinhalte

In diesem Modul werden Gebiete der höheren Mathematik behandelt, die
Grundlagen sind für die meisten im Verlauf des Studiums benötigten
mathematischen Kenntnisse und Verfahren.

Lineare Algebra II:
normierte, euklidische und unitaere Vektorraeume
Eigenwerte und Diagonalisierbarkeit
Funktionen von Matrizen (Exponentialfunktion)

Analysis II:
Differentiation und Integration im Rn, gewöhnliche Differentgleichungen,
Verbindungen zur Linearen Algebra.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen grundlegende mathematische Methoden kennen lernen und üben und die Fähigkeit erwerben sich einfache mathematische Sachverhalte selbstständig zu erarbeiten.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

Es ist eine unbenotete Einzelleistung in Form des u.g. Portfolios zu erbringen.

Prüfungsformen

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern von Aufgaben) und Abschlussklausur (90-120 min) oder mündliche Abschlussprüfung (20-30 min.). Die
Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben.
Abschlussklausur oder abschließende mündliche Prüfung beziehen sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen, Erbringen des o.g. Portfolios.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit: 6 SWS etwa 80 Stunden
Selbststudium und Lösen von Übungsaufgaben in kleinen Arbeitsgruppen: etwa 160 Stunden
Leistungspunkte: 8 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Modul Mathematik I

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik
Bioinformatik und Genomforschung
Medieninformatik und Gestaltung
Kognitive Informatik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul ist einsemestrig und wird jährlich im Sommersemester angeboten.

Mathematik für MBT

Modultitel

Mathematik für MBT

A: Teil Mathematik
B: Teil Statistik

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

A: Vorlesung (2 SWS) mit ergänzender Kleingruppenarbeit (1 SWS)

**Ausweitung auf je 2 SWS V + Ü geplant**

B: Vorlesung (2 SWS) mit ergänzender Kleingruppenarbeit (1,5 SWS)

**Ausweitung auf je 2 SWS V + Ü geplant**

Modulverantwortliche(r)

Lehrinhalte

B: Das Teilmodul Statistik stellt den zweiten Teil des Moduls Mathematik/Statistik dar und baut auf diesem auf. Zunächst wird deskriptive Statistik behandelt. Die wichtigsten Begriffe sind Häufigkeitsverteilung, wie z.B. Normalverteilung und Gleichverteilung, Mittelwerte wie arithmetischer Mittelwert, Median, Modalwert, Streuungsmaße wie S.D., S.E., und Quartile, sowie die verschiedenen Variablentypen. Später folgen Regression, Korrelation und Kreisstatistik. Zur Einführung in die schlussfolgernde Statistik werden die Begriffe Stichprobe und Grundgesamtheit, Nullhypothese, Fehler 1. und 2. Art sowie abhängige/unabhängige Stichprobe behandelt. Geeignete Tests werden unter Verwendung eines Bestimmungsschlüssels an Hand von Aufgaben aus der biologischen Praxis geübt. Die wichtigsten Verfahren sind U-Test, H-Test, verschiedene Formen des chi2-Tests, Wilcoxon Test, t-Test, paired t-Test, Friedmann Test, ANOVA sowie Tests für Korrelations- und Regressionskoeffizienten. Weiterhin werden die grundlegenden Probleme wissenschaftlicher Erkenntnismöglichkeit angesprochen (Popper, Kuhn). Anschließend sollen grundlegende Kenntnisse im Programmieren am Beispiel einer einfach erlernbaren Programmiersprache erworben werden.

Kompetenzen

B: Neben dem Einsatz in allen Bereichen der Forschung werden statistische Methoden auch in der Praxis, z.B. in der Produktionskontrolle eingesetzt. Die grundlegenden Probleme betreffen auch die Erkenntnistheorie.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

Prüfungsformen

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme, 3 Einzelnachweise (davon 2 als benotete Klausuren, 1 unbenotet)
**Reduktion auf 2 benotete Einzelnachweise geplant**

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

120 Stunden für das Präsenzstudium (Kontaktphase), 80 Stunden für Selbststudium, 100 Stunden für Vorbereitung auf die Einzelleistung sowie Übungsaufgaben

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Fakultät für Biologie:

Kernfachprofil A4

Technische Fakultät:
Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Molekulare Biotechnologie

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich jeweils im Sommersemester (**Splittung auf je 5 LP WS + SS geplant**)

Mathematische Methoden der Biowissenschaften

Modultitel

Mathematische Methoden der Biowissenschaften

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Mathematische Methoden der Biowissenschaften I: Diskrete Mathematik (2V+2Ü)
Mathematische Methoden der Biowissenschaften II: Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik (2V+2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. M. Baake

Lehrinhalte

In diesem Modul wird in die diskrete Mathematik und in die Stochastik eingeführt, unter Verwendung der Lehrinhalte aus den Modulen Mathematik I und II.

Im Teilmodul I werden vorwiegend Grundlagen der diskreten Mathematik erarbeitet, insbesondere diskrete dynamische Systeme, Kombinatorik, Grundzüge der Graphentheorie und der Komplexitätstheorie sowie elementare Methoden der Algebra. Dabei liegt ein Schwerpunkt auf der Anwendung analytischer Methoden (wie erzeugender Funktionen) und dem Vergleich zu kontinuierlichen dynamischen Systemen (in Form von gewöhnlichen Differentialgleichungen). Ein anderer Schwerpunkt betrifft Theorie und Praxis der Abzählprobleme, mit konkreten Anwendungen. Im Teilmodul II werden die Grundlagen der Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik behandelt.
Hierunter fallen Grundbegriffe für die mathematische Beschreibung des Zufalls (Wahrscheinlichkeitsräume, Zufallsvariablen, Verteilungen, bedingte Wahrscheinlichkeiten und Momente, erzeugende Funktionen), stochastische Standardmodelle, Gesetz der gross en Zahl und zentraler Grenzwertsatz, sowie Markov-Ketten. Darauf aufbauend werden die Grundbegriffe der Statistik entwickelt: Eigenschaften von Schätzungen, Konstruktion von Konfidenzintervallen, Testen von Hypothesen, Regressions- und Varianzanalyse.

Kompetenzen

Das erste Teilmodul soll den eigenständigen Umgang mit wichtigen Methoden der diskreten Mathematik bewirken, die von zentraler Bedeutung in Bioinformatik und Genomforschung sind. Zugleich soll eine Verbindung zwischen verschiedenen mathematischen Disziplinen das Verständnis für und den Umgang mit Mathematik erleichtern.
Im zweiten Teilmodul liegt neben der Entwicklung des stochastischen Denkens besonderes Augenmerk auf der Umsetzung konkreter Fragen aus Biologie und Bioinformatik in der Sprache der Stochastik und Statistik und dem damit verbundenen Modellierungsaspekt.

Weitere Bezüge zu:
Theoretische Informatik, Sequenzanalyse, Genomforschung, Modellbildung, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Vertiefung

Literatur:
M. Wolff, P. Hauck, W. Küchlin, Mathematik fuer Informatiker und Bioinformatiker, Springer, Berlin, 2004.
N. Biggs, Discrete Mathematics, 2. Aufl., Clarendon Press, Oxford, 2003.
U. Krengel, Einführung in Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik, 6. Aufl., Vieweg, Braunschweig, 2002.
G. Hübner, Stochastik, 4. Aufl., Vieweg, Braunschweig, 2003.
W. J. Ewens und G. R. Grant, Statistical Methods of Bioinformatics, 2. Aufl., Springer, New York, 2004.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

jeweils ein Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern von Aufgaben) und Abschlussklausur (90-120 min) oder abschließende mündliche Prüfung (20-30 min). Die Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben.
Abschlussklausur oder abschließende mündliche Prüfung beziehen sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Portfolio ergibt jeweils 4 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Diskrete Mathematik (WS: 2V +2Ü), 4 LP = 120h Arbeitsaufwand
Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik (SS: 2V + 2Ü), 4 LP = 120h Arbeitsaufwand

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Mathematik I, Mathematik II

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Bioinformatik und Genomforschung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Diskrete Mathematik
Sommersemester: Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik
jährlich

Numerik geometrischer Objekte

Modultitel

Numerik geometrischer Objekte

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Numerik geometrischer Objekte (Vorlesung und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Lehrinhalte

In der Vorlesung werden die wichtigsten mathematischen Grundkenntnisse für die Visualisierung und Animation von geometrischen Objekten vermittelt. Hierzu zählen insbesondere Drehungen und Spiegelungen, die mit Hilfe orthogonaler Matrizen beschrieben werden. Ein weiterer Themenkomplex ist die Berechnung von Normalenvektoren an Kurven in 2D bzw. an Flächen in 3D, sowie eine Einführung in die projektive Geometrie, die z. B. von der OpenGL-Bibliothek intern verwendet wird. Schließlich werden Algorithmen zur Lösung von Interpolations- und Ausgleichsproblemen behandelt, und es wird ein Verfahren vorgestellt, das die aus Grafikprogrammen bekannten Bézierkurven berechnet.

Kompetenzen

Die Vermittlung mathematischer Grundlagen von Algorithmen, die in Programmpaketen der Computergrafik implementiert sind, ist ein Ziel dieser Vorlesung. Hierdurch erwerben die Studierenden die Kompetenz, bei konkreten Problemstellungen geeignete Software-Tools auszuwählen bzw. eigene Programme zu erstellen. Die Umsetzung mathematischer Algorithmen in konkrete Programme wird den Studierenden anhand des Programmier-Tools Scilab (Matlab) vermittelt.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete Einzelleistungen

Prüfungsformen

2 Lösungen in den Übungen vorstellen

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben (50% in Gruppenarbeit richtig gelöst)
aktive Mitarbeit in den Übungen (mind. 2 Lösungen vorstellen)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Numerik geometrischer Objekte:
Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
gesamt: 180h = 6 LP

2 SWS x 16 Wochen
4h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
4h/Woche x 16 Wochen

= ca. 30h
= ca. 60h
= ca. 30h
= ca. 60h

Leistungspunkte für das Modul: 6 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Grundlagen in linearer Algebra und Analysis

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Numerik geometrischer Objekte
jährlich

Praktikum Mathematik

Modultitel

Praktikum Mathematik

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Praktikum (2 SWS)

Modulverantwortliche(r)

N.N.

Lehrinhalte

Es sollen mathematische und praktische Probleme mit Hilfe von Mathematica, Maple, MathLab oder einer entsprechenden Software bearbeitet und gelöst werden.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen den Umgang mit einem solchen System ebenso beherrschen wie seine Verwendung bei Problemen aus der Praxis.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

Es ist eine unbenotete Einzelleistung durch das Lösen einer praktischen Aufgabe zu erbringen.

Prüfungsformen

Fachpraktische Prüfung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme, Lösen einer praktischen Aufgabe

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit: 2 SWS x 16 Wochen = ca. 30 h = 1 LP
Selbststudium (Lösen der Übungsaufgaben): 8 h/Woche x 16 Wochen = ca. 120 h = 4 LP

Leistungspunkte: 5 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Fakultät für Mathematik:

Das Modul gehört zur fachlichen Basis im Vertieften Studium des Kernfachs Informatik

Technische Fakultät:
Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik
Kognitive Informatik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul ist einsemestrig und wird jährlich im Sommersemester angeboten.

Praktische Mathematik für Medieninformatik

Modultitel

Praktische Mathematik für Medieninformatik

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Vorlesung Praktische Mathematik für Medieninformatik (2 SWS) mit Übungen (1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Thorsten Hüls

Lehrinhalte

In der Vorlesung werden die Grundkenntnisse der linearen Algebra und der Analysis vertieft, wobei Konzepte im Vordergrund stehen, die Anwendungen in der Computergrafik besitzen, vgl. die unten aufgelisteten Stichworte. Anschließend werden Minimierungs-, Ausgleichs- und Interpolationsprobleme behandelt. Zum Abschluss der Vorlesung wird die projektive Geometrie vorgestellt, die z.B. von der OpenGL-Bibliothek intern verwendet wird und es unter anderem erlaubt, Punkte im Unendlichen explizit zu beschreiben.

Stichworte zum Inhalt:
Euklidische Vektorräume, orthogonale Matrizen, Skalierungen, Scherungen, QR-Zerlegung, komplexe Zahlen, Ähnlichkeitstransformationen, Eigenwerte und Eigenvektoren, Projektionen, (partielle) Ableitungen, Gradient, Normalen- und Tangentialvektoren, Kurven, Niveaulinien, Berechnung lokaler Minima, Hesse-Matrix, Ausgleichsprobleme, Polynominterpolation, Darstellung des Interpolationspolynoms nach Lagrange und Newton, Bezier-Kurven und Flächen, Projektive Geometrie

Kompetenzen

Ein Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung mathematischer Grundkonzepte (Lineare Algebra, Analysis) und von Algorithmen, die Methoden der Computergrafik zugrunde liegen. Hierdurch erwerben die Studierenden die Kompetenz, bei konkreten Problemstellungen geeignete mathematische Darstellungen, sowie numerische Verfahren auszuwählen und einzusetzen. Die Umsetzung mathematischer Algorithmen in konkrete Programme wird den Studierenden anhand von Programmier-Tools vermittelt.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

Es ist eine benotete Einzelleistung in Form des u.g. Portfolios zu erbringen.

Prüfungsformen

Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte, individuelles Erläutern von Aufgaben) und Abschlussklausur (90-120 min) oder mündliche Abschlussprüfung (20-30 min.). Die
Übungsaufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel wöchentlich ausgegeben.
Abschlussklausur oder abschließende mündliche Prüfung beziehen sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen, Erbringen des o.g. Portfolios.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit: 3 SWS etwa 90 Stunden
Selbststudium und Lösen von Übungsaufgaben in kleinen Arbeitsgruppen: etwa 210 Stunden
Leistungspunkte: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Mathematik für Informatik I

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Das Modul ist einsemestrig und findet jährlich im Sommersemester statt.
Das Modul wird ab dem SS 2011 angeboten.

Vertiefung Mathematik

Modultitel

Vertiefung Mathematik

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Gewöhnliche Differentialgleichungen (2V, 2Ü)
Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik (2V, 2Ü)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Barbara Gentz

Lehrinhalte

In diesem Modul wird in die Theorie der Differentialgleichungen und in die Stochastik eingeführt, unter Verwendung der Lehrinhalte aus dem Modul Mathematik (I und II). Im Teilmodul I werden Grundlagen der Theorie der gewöhnlichen Differentialgleichungen und deren Anwendungen erarbeitet: Banachscher Fixpunktsatz, Existenz und Eindeutigkeit von Lösungen, geometrische Interpretation, Stabilität, numerische Lösungsverfahren. Im Teilmodul II werden die Grundlagen der Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik behandelt. Hierunter fallen Grundbegriffe für die mathematische Beschreibung des Zufalls (Wahrscheinlichkeitsräume, Zufallsvariablen, Verteilungen, bedingte Wahrscheinlichkeiten und Momente, erzeugende Funktionen), stochastische Standardmodelle, Gesetz der großen Zahl und zentraler Grenzwertsatz, sowie Markov-Ketten. Darauf aufbauend werden die Grundbegriffe der Statistik entwickelt: Eigenschaften von Schätzungen, Konstruktion von Konfidenzintervallen, Testen von Hypothesen, Regressions- und Varianzanalyse.

Kompetenzen

Im ersten Teilmodul sollen die Studierenden die grundlegenden Begriffe der Theorie der Differentialgleichungen kennenlernen. Dabei liegt ein besonderes Gewicht auf dem Modellierungsaspekt. Im zweiten Teilmodul liegt neben der Entwicklung des stochastischen Denkens besonderes Augenmerk auf der Umsetzung konkreter Fragen aus Biologie und Informatik in der Sprache der Stochastik und Statistik und dem damit verbundenen Modellierungsaspekt.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen;
Erbringen des o.g. Portfolios

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik: 4 LP = 120 h Arbeitsaufwand
Differentialgleichungen: 4 LP = 120 h Arbeitsaufwand
Leistungspunkte: 8 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Mathematik I, Mathematik II

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Naturwissenschaftliche Informatik
Kognitive Informatik

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Differentialgleichungen: jährlich, SS
Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik: jährlich, SS

Computerphysik

Modultitel

Computerphysik

Lehrinhalte

siehe Webseiten der Fakultät für Physik: Modulbeschreibung Computerphysik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Physik)

Einführung in die Methoden der Theoretischen Physik

Modultitel

Einführung in die Methoden der Theoretischen Physik

Lehrinhalte

siehe Webseiten der Fakultät für Physik: Modulbeschreibung Einführung in die Methoden der Theoretischen Physik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Physik)

Einführung in die Physik III

Modultitel

Einführung in die Physik III

Lehrinhalte

siehe Webseiten der Fakultät für Physik: Modulbeschreibung Einführung in die Physik III

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Physik)

Elementarteilchenphysik

Modultitel

Elementarteilchenphysik

Lehrinhalte

siehe Webseiten der Fakultät für Physik: Modulbeschreibung Elementarteilchenphysik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Physik)

Festkörper- und Oberflächenphysik

Modultitel

Festkörper- und Oberflächenphysik

Lehrinhalte

siehe Webseiten der Fakultät für Physik: Modulbeschreibung Festkörper- und Oberflächenphysik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Physik)

Grundlagen physikalischen Experimentierens

Modultitel

Grundlagen physikalischen Experimentierens

Lehrinhalte

siehe Webseiten der Fakultät für Physik: Modulbeschreibung Grundlagen physikalischen Experimentierens

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Physik)

Physik für das Nebenfach

Modultitel

Physik für das Nebenfach

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Einführung in die Physik I (Nebenfach): Vorlesung + Übung (3 SWS+1 SWS)
Einführung in die Physik II (Nebenfach): Vorlesung + Übung (3 SWS+1 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Markus Drescher

Lehrinhalte

Die Veranstaltungen führen an Hand von Demonstrationsexperimenten in die Physik unter experimentell-phänomenologischen Gesichtspunkten ein.
Kernpunkte der Vorlesung Einführung in die Physik I sind: Mechanik (Messen, und Maße, lineare Bewegungen, Drehbewegungen, Energie, Planetenbewegung, Bezugssysteme, Mechanik von Flüssigkeiten), Schwingungen und Wellen (Harmonischer Oszillator, gekoppelte Schwingungen, Wellenfortpflanzung, Schwebungen, Dopplereffekt, Energie und Energiedichte einer Welle), Wärmelehre (Temperatur, Wärmeenergie, Zustandgleichung von Gasen, Hauptsätze der Wärmelehre, Brownsche Molekularbewegung, Boltzmann-Verteilung, Wärmeleitung und Diffusion), Elektrizität und Magnetismus (Stromstärke, und elektrische Ladung, Elektrisches Feld und Coulombsches Gesetz, Arbeit im elektrischen Feld und elektrisches Potential, Materie im elektrischen Feld, Elektrischer Strom und Widerstand, Faradysches Induktionsgesetz, Wechselstrom, Magnetfeld), Optik (gemetrische Optik, Abbildungen, Wellenoptik, Brechung und Polarisation von Licht, Optische Instrumente).

Kernpunkte der Vorlesung Einführung in die Physik II sind: Vertiefung und Anwendung der klassischen Physik (Wärme, Schwingungen, Wellen, Elektrizität), Moderne Physik (Quantenphysik, Kernphysik, spezielle Relativitätstheorie, Atomphysik, Molekülphysik), Angewandte Physik (Spektroskopie, Energie und Energieumwandlung, Wärmehaushalt der Erde, globale Erwärmung).

Kompetenzen

Die Studierenden lernen die grundlegenden Begriffe, Phänomene und Konzepte der Physik kennen und sind in der Lage, Aufgaben aus diesem Bereich selbstständig zu lösen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

zwei unbenotete Leistungsnachweise

Prüfungsformen

Klausur

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Klausur ergibt jeweils 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

120 Stunden für das Präsenzstudium, 110 Stunden für Selbststudium, 70 Stunden für Vorbereitung auf die Einzelleistungen

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für die Bachelorstudiengänge

Kognitive Informatik
Naturwissenschaftliche Informatik
Bioinformatik und Genomforschung (nur Physik I)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich; Dauer 2 Semester; Beginn jeweils im Wintersemester

Physik für MBT

Modultitel

Physik für MBT

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Einführung in die Physik I (Nebenfach): Vorlesung + Übung (3 SWS+1SWS)
Grundpraktikum Physik I (Nebenfach): Praktikum (4 SWS)

Modulverantwortliche(r)

Dr. Udo Werner

Lehrinhalte

Die Veranstaltungen führen an Hand von Demonstrationsexperimenten in die Physik unter experimentell-phänomenologischen Gesichtspunkten ein.
Kernpunkte der Vorlesung Einführung in die Physik I sind: Mechanik (Messen, und Maße, lineare Bewegungen, Drehbewegungen, Energie, Planetenbewegung, Bezugssysteme, Mechanik von Flüssigkeiten), Schwingungen und Wellen (Harmonischer Oszillator, gekoppelte Schwingungen, Wellenfortpflanzung, Schwebungen, Dopplereffekt, Energie und Energiedichte einer Welle), Wärmelehre (Temperatur, Wärmeenergie, Zustandgleichung von Gasen, Hauptsätze der Wärmelehre, Brownsche Molekularbewegung, Boltzmann-Verteilung, Wärmeleitung und Diffusion), Elektrizität und Magnetismus (Stromstärke, und elektrische Ladung, Elektrisches Feld und Coulombsches Gesetz, Arbeit im elektrischen Feld und elektrisches Potential, Materie im elektrischen Feld, Elektrischer Strom und Widerstand, Faradysches Induktionsgesetz, Wechselstrom, Magnetfeld), Optik (gemetrische Optik, Abbildungen, Wellenoptik, Brechung und Polarisation von Licht, Optische Instrumente).

Das Grundpraktikum ergänzt die Einführungsvorlesung. Hier werden die notwendigen praktischen Kenntnisse und Erfahrungen zum experimentellen Arbeiten, zur Messtechnik, aber auch zur Datenanalyse und zum Umgang mit Messunsicherheiten erarbeitet. Inhaltlich orientiert sich das Praktikum an der Vorlesung, d.h. es werden schwerpunktmäßig Experimente aus den Bereichen Mechanik, Wärmelehre, Elektrizitätslehre, Optik, Kreisprozesse, Schwingkreise und elektronische Grundschaltungen behandelt.

Kompetenzen

Die Studierenden lernen die grundlegenden Begriffe, Phänomene und Konzepte der Physik kennen und sind in der Lage, Aufgaben aus diesem Bereich selbstständig zu lösen und theoretische Konzepte im Experiment zu verifizieren. Zudem kennen sie grundlegende experimentelle Techniken und Messverfahren sowie einfache Methoden der Datenanalyse. Weiterhin sind sie in der Lage, einen wissenschaftlichen Arbeitsprozess sprachlich zu formulieren, zu dokumentieren und seine Ergebnisse kritisch zu diskutieren und haben gelernt, im Team zu arbeiten und miteinander wissenschaftlich zu kommunizieren.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

ein benoteter und ein unbenoteter Leistungsnachweis

Prüfungsformen

benotete Klausur, unbenotete testierte Versuchsprotokolle

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der Klausur ergibt 5 LP
Ausreichende Bewertung der Versuchsprotokolle ergibt 5 LP

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

120 Stunden für das Präsenzstudium, 145 Stunden für Selbststudium, 35 Stunden für Vorbereitung auf die Klausur

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul im Bachelorstudiengang

Molekulare Biotechnologie

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

jährlich; Dauer 2 Semester; Beginn jeweils im Wintersemester

Theoretische Physik I

Modultitel

Theoretische Physik I

Lehrinhalte

siehe Webseiten der Fakultät für Physik: Modulbeschreibung Theoretische Physik I

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Physik)

Theoretische Physik II

Modultitel

Theoretische Physik II

Lehrinhalte

siehe Webseiten der Fakultät für Physik: Modulbeschreibung Theoretische Physik II

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Physik)

Theoretische Physik III

Modultitel

Theoretische Physik III

Lehrinhalte

siehe Webseiten der Fakultät für Physik: Modulbeschreibung Theoretische Physik III

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Physik)

Mathematische Methoden der Physik I

Modultitel

Mathematische Methoden der Physik I

Lehrinhalte

siehe Webseiten der Fakultät für Physik: Modulbeschreibung Mathematische Methoden der Physik I

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Bachelorstudiengang

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Physik)

Ästhetik und (audiovisuelle/visuelle) Kommunikation/Videodesign

Modultitel

Ästhetik und (audiovisuelle/visuelle) Kommunikation/Videodesign

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Ästhetik und (audiovisuelle/visuelle) Kommunikation/Videodesign (Vorlesung, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

Prof.in Anja Wiese, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

In der Veranstaltung sind Filmbeispiele, Filmtheorie und Filmpraxis Gegenstand von Reflexion, Referaten und Übungen. An einfachen Filmaufgaben erfolgen über Korrekturen und Begleitung während der Produktion Wissensvermittlung filmästhetischer Gestaltungsmittel. Die Präsentation der fertig gestellten Filme trainiert die Fähigkeit zur Darstellung der eigenen Ziele:

Kameraführung: Filmsprache und Übersetzung in Handeln mit der Kamera Einstellungsgrößen, Perspektiven, Bewegung nach inhaltlichen Kriterien einsetzen, Arbeiten mit mehreren Kameras, Achssprung und Kontinuität;
Licht: Grundlagen der Lichtführung, Gestaltung von Lichtstimmungen und Effekten;
Tonaufnahme: Bedeutung des Tons für den Film, Regeln und Techniken der Tonaufnahmeverfahren, Mischung und Tonbearbeitungsverfahren;
Schnitt/Montage: historische Montageformen, Schnittgrundlagen, Schnitttechniken, Rhythmus und Kontrapunkt bei Einsatz von Musik, Musikauswahl und Kriterien;
Konzeption und Postproduktion: Stoffentwicklung und Kalkulation: Idee und Drehkonzepte entwickeln, kalkulatorische Grundlagen für Filmproduktionen. Pitchingverfahren und Präsentationsmöglichkeiten nach Fertigstellung; Filmgeschichte: Wandlung filmischer Formen und Genres bis heute: Spielfilm, Dokumentarfilm, Experimentalfilm;
Präsentation: Einsatz verschiedener Präsentationsmöglichkeiten, Üben von Vortragssituationen, Förderung der Kritikfähigkeit.

Kompetenzen

Die Studierenden kennen die Grundlagen der Filmgestaltung von der Entwicklung eines Stoffes bzw. einer Idee über das Drehbuch und seiner Realisierung in einem professionellen Ansprüchen genügenden Videofilm. Sie haben Grundkenntnisse über Kalkulation und Finanzierung einer Filmproduktion im Rahmen des Studiums erworben und sind in der Lage, ihre Konzepte für ein Sponsoring angemessen zu präsentieren und zu begründen. Sie sind mit den wesentlichen künstlerischen Aufgaben der Filmgestaltung vertraut wie Kameraführung, Lichtgestaltung, Tonaufnahme und Montage. Sie haben mit einer Filmproduktion ihre Teamfähigkeit nachgewiesen. Sie besitzen Kenntnisse der Geschichte des Films und können sie konzeptionell bei der Gestaltung eigener Filme einbinden. Sie sind in der Lage, zum Studienabschluss ihre dokumentarische, experimentelle oder inszenierte Filmarbeit wirksam zu präsentieren und die gestalterischen Entscheidungen zu begründen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine oder mehrere Einzelleistungen, die mit einer Note beurteilt werden können aber nicht müssen

Prüfungsformen

eventuelle mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte.
Präsentation der Einzelleistung bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Fertigstellung der Einzelleistung bzw. der Einzelprojekte, eine eventuelle mündliche Prüfung bzw. Referat und die Präsentation der Einzelleistung bzw. der Einzelprojekte bilden eine Einheit, die 5 LP ergibt.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
mit Vorbereitung der Übungen
inklusive einer Präsentation und die
Vorbereitung einer mündliche Prüfung
bzw. Referat oder
Übungen
mit Vorbereitung der Übungen
inklusive einer Präsentation
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
4 SWS x 16 Wochen
3h/Woche x 16 Wochen

6 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 60h
= 45h

= 90h
= 15h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreicher Besuch von Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1 und Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2.
Besuch des Fertigkeiten-Moduls Bildmedientechnik.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Winter- und Sommersemester: Ästhetik und (audiovisuelle/visuelle) Kommunikation/Videodesign
jährlich

Bild- und Sprachwissenschaften

Modultitel

Bild- und Sprachwissenschaften

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Bild- und Sprachwissenschaften (Vorlesung, Übungen/Referat)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Martin Deppner, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

Die Bildwissenschaft vermittelt Erkenntnisse über das Kulturmedium Bild (Icon) in seinen unterschiedlichen Erscheinungs- und Gebrauchsformen (Tafelbild, Fotografie, Plakat, Film, Fernsehen, Internet-Kult, Kunst, Werbung, Alltag) und forscht nach neuen Entschlüsselungsstrategien. Die Sprachwissenschaft (Linguistik) hat den geschriebenen wie gesprochenen Text zum Gegenstand. In Korrespondenz zu den Grundzügen der generativen und strukturalistischen Linguistik werden Positionen der Textanalyse hinsichtlich Textbasis, Textgrammatik, Textmuster und Textverarbeitung vermittelt und erprobt. Die Anwendung bild- und sprachwissenschaftlicher Erkenntnisse betreffen sowohl die Analyse von Bild- und Text-Konstellationen in sämtlichen Bereichen der Gestaltung als auch deren Herstellung. Behandelt werden z.B. Werbetexte und deren Sprachverschiebungen, Internet-Auftritte von Institutionen und Firmen, etc.
Auf Grundlage sprachwissenschaftlicher Erkenntnisse werden ferner Differenzen und Korrespondenzen zwischen mündlichen und schriftlichen Kommunikationsformen (Oralität/Literalität) herausgearbeit. Ein weiterer Schwerpunkt der Lehre widmet sich der Rhetorik und der verbalen Vermittlung komplexer Gestaltungsstrategien, die sich aus verschiedenen Text- und Bild-Schichtungen zusammensetzen. Als Schwerpunkte werden behandelt:

Schreiben und Textgestaltung
Kreativitätstheorie/Rhetorik
Textwissenschaft/Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten
Methoden des lingustic und des iconic turn
Einführung in die gender-studies
Geschichte und Theorie der Kulturtechniken

Kompetenzen

Die Studierenden erläutern wesentliche Grundbegriffe der Bild- und Sprachwissenschaften. Sie sind in der Lage, Beziehungen zu methodischen Fragestellungen der Sprachwissenschaften, der Rhetorik und der Bildwissenschaften aufzuzeigen. Wesentliche Grundbegriffe der generativen Linguistik und der strukturalistischen Linguistik sind zu erläutern, Beziehungen zu methodischen Fragestellungen der Bild- und Medientheorien insbesondere zur Semiotik sind aufzuzeigen. Auf dieser Grundlage erfolgen Analyse und Entwurf von Werbebotschaften in Bild und Text. Im angewandten Bereich sind ferner kurze Texte als Beispiele für journalistisches und für wissenschaftliches Schreiben zu verfassen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine Einzelleistung, die mit einer Note beurteilt werden kann aber nicht muss

Prüfungsformen

mündliche Prüfung inklusive Referat oder
selbstständiges Erstellen und Präsentieren eines Einzelprojektes oder
eine Kombination der oben genanten Prüfungs- und Leistungsarten

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Fertigstellung einer der oben genannten Einzelleistung bzw. deren Kombination. Es können
5 LP vergeben werden.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Vorbereitung auf die mündliche Prüfung
und Vorbereitung eines Referats oder
Übung(en) und Vorbereitung der
Übung(en) mit Präsentation
gesamt: 150h = 5 LP

4 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
4 SWS x 16 Wochen

4 SWS x 16 Wochen

= 60h
= 30h
= 60h

= 60h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreicher Besuch von Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1 und Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2. Ansonsten sind keine Vorkenntnisse erforderlich.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Winter- und Sommersemester: Bild- und Sprachwissenschaften
jährlich

Bildmedientechnik

Modultitel

Bildmedientechnik

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Bildmedientechnik (Vorlesung, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

Lehrinhalte

Theorien über die technischen Grundlagen der analogen und digitalen Bildmedien, über Eigenschaften und Wahrnehmungsmöglichkeiten von Licht (Sinnesempfindungen), Kontraste, Farbtheorien, Farbmodelle, Perspektivenlehre etc.; Unterschiede und Parallelen zwischen den analogen und digitalen Bildmedien; digitale Bildverarbeitung, Imaging in theoretischen wie praktischen Veranstaltungen und anhand von Fallbeispielen und praktischen Aufgaben, die individuell erarbeitet werden sollen.

Kompetenzen

Einführung in die theoretischen Grundlagen der analogen und digitalen Bildmedien: Technik ist ein Mittel zum Zweck. Die Studierenden sollen die theoretische Grundlagen und deren praktische Anwendungen erlernen und verstehen, so daß eine gezielte technische Umsetzung in praktischen Gestaltungsaufgaben ermöglicht wird.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine oder mehrere Einzelleistungen, die mit einer Note beurteilt werden können aber nicht müssen

Prüfungsformen

eventuelle mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte.
Präsentation der Einzelleistung bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
inklusive einer Präsentation und
die Vorbereitung einer mündliche
Prüfung bzw. Referat oder
Vorbereitung der Übungen
inklusive einer Präsentation
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
6 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 90h
= 15h

= 15h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Winter- und Sommersemester: Bildmedientechnik
jährlich

Fotografie und Bildmedien

Modultitel

Fotografie und Bildmedien

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Fotografie und Bildmedien (Vorlesung, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

Prof.in Andrea Sunder Plassmann, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld
Prof. Emmanuel Raab, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

Das Studium im FB Fotografie und Bildmedien ist hauptsächlich an persönlichen Entwicklungs- und Qualifizierungsprozessen ausgerichtet und verfolgt das Ziel einer integrierten theoretischen, ästhetischen, technischen und kulturellen Kompetenzbildung. Analoge und digitale Bildmedien sollen als Werkzeuge der visuellen Produktion durchdrungen und kritisch hinterfragt werden. Die Studierenden sollen lernen, konzeptionell eigenständig und verantwortungsvoll mit diesem Instrumentarium umzugehen und es auf seine kulturelle, soziale, politische und technische Kodierung hin zu reflektieren. Ergänzend hinzu tritt die Auseinandersetzung mit aktuellen fotografietheoretischen Diskursen. In themenspezifischen Seminaren erstellen die Studierenden eigenständig visuelle Konzepte, die sowohl in der Gruppe als auch in Einzelgesprächen mit den Lehrenden ausgearbeitet
werden. Konzept und methodisches Vorgehen unterliegen dabei einem offenen, kritischen Diskurs. Zu ausgewählten Themen werden parallel Referate abgehalten. Künstlerische und angewandte Arbeitsweisen werden im Kontext zeitgenössischer und historischer Positionen analysiert und unter bildstrategischen, ästhetischen und inhaltlichen Aspekten diskutiert. Sinnvoll ist hier eine Verknüpfung mit den theoretischen Angeboten der Schule, um das erworbene Wissen weiter zu vertiefen. Ein besonderes Augenmerk gilt der wachsenden Verflechtung von stehenden und bewegten Bildern, der Kombination der Fotografie mit anderen Medien und der Transformation des fotografischen Verfahrens in andere Medien wie Film, Video und digitale Datenräume.

Kompetenzen

Kompetenzen im Umgang mit komplexen Inhalten; Wahrnehmungskompetenz; Technologische Medienkompetenz; Visualisierungskompetenz. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, eine individuelle, zeitgemäße und unverwechselbare Bildsprache zu entwickeln, mit der sie jeder gestalterischen und künstlerischen Aufgabenstellung im Bereich Fotografie und Bildmedien angemessen begegnen können. Dafür sind sie mit den jeweiligen Medien technisch und inhaltlich vertraut und können sie dem Kommunikationsziel entsprechend auswählen. Die Studierenden erkennen und deuten visuelle Inhalte im Hinblick auf ihre soziokulturellen, historischen und ökonomischen Kontexte und sind über den aktuellen Stand des internationalen Diskurses in diesem Bereich informiert. Sie besitzen die Fähigkeit, ihre Arbeit von der Idee über die Konzeption und die Wahl des Mediums bis hin zur Präsentation eigenständig zu erstellen, zu analysieren und kritisch auszuwerten.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine oder mehrere Einzelleistungen, die mit einer Note beurteilt werden können aber nicht müssen

Prüfungsformen

eventuelle mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte.
Präsentation der Einzelleistung bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen mit
Vorbereitung der Übungen
inklusive einer Präsentation
und die Vorbereitung einer mündliche
Prüfung bzw. Referat oder
Übungen
mit Vorbereitung der Übungen
inklusive einer Präsentation
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
4 SWS x 16 Wochen
3h/Woche x 16 Wochen

6 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 60h
= 45h

= 90h
= 15h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreicher Besuch von Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1 und Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2.
Besuch des Fertigkeiten-Moduls Bildmedientechnik.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Winter- und Sommersemester: Fotografie und Bildmedien
jährlich

Gestaltung interaktiver Medien (Screen-/Interfacedesign)

Modultitel

Gestaltung interaktiver Medien (Screen-/Interfacedesign)

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Gestaltung interaktiver Medien (Screen-/Interfacedesign) (Vorlesung, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Torsten Stapelkamp, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

In der Veranstaltung ist die Planung interaktiver Medienproduktionen, die Aufbereitung und Ordnung von Inhalten und die Gestaltung durch und mit Interaktion wesentlicher Bestandteil von Referaten, Übungen und Korrekturen. An einfachen Aufgaben wird das Planen interaktiver Medienproduktionen vermittelt und es wird das Ordnen und Strukturieren solcher Inhalten gelehrt, die sich auf Grund ihrer Art bzw. Komplexität nur mit Hilfe interaktiver Medien kommunizieren bzw. wiedergeben lassen. In weiteren Übungen wird erfahrbar gemacht, wie Nonlinearität und Interaktion strukturierend oder als Erzählform eingesetzt werden können. Mit diesen Übungen wird auch vermittelt, wie die im Fertigkeiten-Modul Interaktive Medientechnik/ Authoringtools erlernten Fertigkeiten-Kompetenzen für die Gestaltung von Layout und Benutzeroberfläche genutzt werden können. Desweiteren wird die Präsentation der eigenen Arbeiten trainiert.

Das Digitale Modell: Unterscheidung der Gestaltungsqualitäten von analogen und digitalen Modellen. Definition von Gestaltungsqualitäten, die auf dem Werkzeug und Medium Computer basieren. Funktion und Bedeutung dynamischer Prozesse, unmittelbarer Interaktion und Kinetik. Aufzeigen der Zusammenhänge von Anwender, Aufgabe und Werkzeug (ontologische Designdiagramm).
Interaktion als Gestaltungs- und Erzählform: Studium der Bedeutung von Information, Kommunikation und Interaktion im Rahmen interaktiver Dialogformen (Kommunikationstheorie, Informationswissenschaft in Kooperation bzw. Aufbauend mit den Wissenschaften-Modulen im Grundstudium). Erfahrung und Beschreiben der Möglichkeiten mit linearen, nonlinearen und interaktiven Erzählformen. Einsatz und Umgang mit nichtstatischen, direkt und dynamisch manipulierbaren Bildern. Erkennen, das dass Erzählen einer Geschichte nicht mehr ein Abbilden ist, sondern ein Erleben und Interagieren mit bzw. in einer Geschichte. Darstellung und Wahrnehmung von Interaktion. Klärung und Anwendung der Begriffe Orientierung, Navigation, Ordnung, Baum-, Netz-, Hyperstruktur, Metapher und Usability. Einsatz von Syntax und Programmierlogik zur Modellierung von Gestaltungsprozessen und zur Generierung von Grafik, Layout und Interaktion (in Kooperation bzw. Aufbauend mit dem Technikkurs-Modul Interaktive Medientechnik/Authoringtools (Grundstudium)).
Layout-Gestaltung für interaktive Medien: Bildschirm-Typografie (in Kooperation bzw. Aufbauend mit dem Modul Typografie/Layout (Grundstudium)). Klärung der Gestaltungsbegriffe Screendesign, Interfacedesign, Informationsdesign und Interactiondesign und studieren dessen Zusammenhänge, Abhängigkeiten, Anwendungen und Kombination. Übungen in Skizzieren von Bild- und Interaktionsideen. Übungen im Anwenden und Übertragung der gelernten Grundlagen analoger Gestaltung auf die Gestaltung interaktiver Medien (in Kooperation bzw. Aufbauend mit dem Modul Gestaltungslehre Elektronische Medien (Grundstudium)). Strukturieren des Bildschirminhalts. Einsatz und Einfügung von Bewegtbild (in Kooperation bzw. Aufbauend mit dem Modul Gestaltungslehre Elektronische Medien (Grundstudium)) und Ton. Definieren von Zielgruppen und Erstellen von Benutzerprofilen.
Projektmanagement: Methodische Planung von Produktionsprozessen. Zeitplanung, Flowchart, Drehbuch, Teamorganisation, Projektverwaltung, Datenarchivierung.
Präsentation: Einsatz verschiedener Präsentationstechniken, üben von Vortragssituationen, Förderung der Kritikfähigkeit

Kompetenzen

Die Studierenden kennen die grundlegenden Formen des Layoutens für die Gestaltung von Information (Daten, Relationen, Zustände, Veränderungen), von Dokumentation, von Interaktion und von Benutzeroberflächen (Interface) unter Berücksichtigung von Benutzungsstrategien und Ergonomie. Die Studierenden entwickeln eine Vorstellung vom Erstellen, Gestalten und Benutzen nonlinearer und interaktiver Inhalte und über den Nutzer solcher Inhalte und seinen Merkmalen. Die Studierenden können Daten zu Informationen aufbereitet und im Sinne des potentiellen Nutzers (der Zielgruppe) strukturieren, ordnen, einteilen. Desweiteren können sie Gestaltungsabsichten und Erzählformen mit dynamischen, interaktiven Komponenten verbinden und erweitern.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine oder mehrere Einzelleistungen, die mit einer Note beurteilt werden können aber nicht müssen.

Prüfungsformen

eventuelle mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte.
Präsentation der Einzelleistung bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
mit Vorbereitung der Übungen inklusive
einer Präsentation und die Vorbereitung
einer mündliche Prüfung bzw. Referat
oder Übungen
mit Vorbereitung der Übungen
inklusive einer Präsentation
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
4 SWS x 16 Wochen
3h/Woche x 16 Wochen

6 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 60h
= 45h

= 90h
= 15h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreicher Besuch von Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1 und Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2.
Besuch der Fertigkeiten-Module Interaktive Medientechnik/Authoringtools 1 bzw. Bildmedientechnik (Stand-,Bewegtb.) vor bzw. parallel zum Modul Gestaltung interaktiver Medien.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Gestaltung interaktiver Medien (Screen-/Interfacedesign)
jährlich

Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1

Modultitel

Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1 (Vorlesung, Übungen bzw. Praxisprojekte)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Karl Müller;
Prof.in Anja Wiese;
Prof.in Suse Wiegand;
Prof. Torsten Stapelkamp, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

Inhalte sind die Wahrnehmung, Darstellung und Entwicklung themenbezogener Ideen und Projektentwicklungen, Erlernen und Anwendung von Kreativitätstechniken, praktische thematische/technische Übungen, Impulsreferate, Präsentationen, Korrekturen/Einzelgespräche, Analyse von Beispielen aus Kunst- und Designgeschichte, Gruppenarbeit, Exkursion.

Kompetenzen

Bildung kreativer Persönlichkeiten. Erlernen allgemeiner und individueller Bedingungen gestalterischer Arbeitsprozesse, Anwendung fachspezifischer Kommunikationstechniken, Analyse und Bewertung gestalterischer Produktionen, Kritikfähigkeit. Schulung von Interesse, Wahrnehmungsfähigkeit, Vorstellungsfähigkeit und Darstellungsfähigkeit. Erwerb grundlegender Kenntnisse kultureller Entwicklung. Studierende erlernen anhand der exemplarischen Realisation eines oder mehrerer eigenen Gestaltungsprojekte den kreativen Prozess mit seinen allgemeinen und individuellen Bedingungen selbst bestimmt zu bestreiten. Von der Entwicklung einer Gestaltungsidee bis zu deren materiell-praktischer Ausführung, Präsentation und Anwendung werden grundlegende Erfahrungen bildnerischen und konzeptionellen Denkens vermittelt. Die Gestaltung von Farbe/Linie/ Fläche/Form, Text/Sprache, Medien/Apparaten, Licht, Klang, Raum, bewegtes und stehendes Bild, Prozessen usw. wird im Hinblick auf freie und angewandte Bezüge entwickelt und reflektiert. Kulturgeschichtliche Phänomene insbesondere der Kunst und Gestaltung des 20. Jahrhunderts werden mit Fokus auf die ihnen zugrunde liegenden künstlerisch-gestalterischen Haltungen und ihre historisch-sozialen Kontexte untersucht.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Portfolio aus einer praktischen Gestaltungsarbeit, deren mündlicher Präsentation sowie der Dokumentation des Endergebnisses inkl. der Entwicklungsschritte, Quellen und gestalterischer Entscheidungskriterien

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Fertigstellung der Einzelleistung bzw. der Einzelprojekte, die mündliche Prüfung und die Präsentation der Einzelleistung bzw. der Einzelprojekte bilden eine Einheit, die 9 LP ergibt.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
Vorbereitung auf die mündliche Prüfung
Vorbereitung einer Präsentation
gesamt: 270h = 9 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
7 SWS x 16 Wochen
6h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 105h
= 90h
= 5h
= 25h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1,
jährlich

Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2

Modultitel

Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2 (Vorlesung, Übungen bzw. Praxisprojekte)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Karl Müller;
Prof.in Anja Wiese;
Prof.in Suse Wiegand;
Prof. Torsten Stapelkamp, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

Das Modul trägt der zunehmenden Verschmelzung von techznischer und gestalterischer Kompetenz im gesamten Bereich der kreativen Kommunikation Rechnung. In Theorie und Übung/ Praxis werden komplexe gestalterische Anwendungsbereiche erprobt. Den Schwerpunkt bilden umfassende, anwendungsorientierte Gestaltungsaufgaben: Corporate Identity, Corporate Design (Leit- und Orientierungssysteme), Zeitungs- und Zeitschriftengestaltung, Buch- und Buchreihengestaltung, Plakat- und Anzeigengestaltung sowie Bilderfindung mit Fotografie und Textgestaltung, mit Typographie und mit intermedialen Gestaltungs- und Präsentationsmitteln bis hin zu komplexen Formen der Gestaltung interaktiver Medien.

Kompetenzen

Ziel der Lehrveranstaltung ist der kreative, anwendungsorientierte Umgang mit der heutigen Medienvielfalt. Die Studierende sollen in der Lage sein, komplexe gestalterische Aufgaben zu durchdenken, zu planen, zu visualisieren und in der Praxis anzuwenden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

Portfolio aus Referat oder Workshop zum Thema Internettechnologie, Grafikdesign, etc. und Erstellung und Präsentation eines Einzelprojekts mit dem Thema Internetseite

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Fertigstellung der Einzelleistung bzw. der Einzelprojekte, die mündliche Prüfung und die Präsentation der Einzelleistung bzw. der Einzelprojekte bilden eine Einheit, die 9 LP ergibt.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen bzw. die
Umsetzen eines oder mehrerer
Einzelprojekte
Vorbereitung auf die mündliche Prüfung
Vorbereitung einer Präsentation
gesamt: 270h = 9 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
7 SWS x 16 Wochen
6h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 105h
= 90h

= 5h
= 25h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

erfolgreicher Besuch von Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1

Modultyp und Verwendbarkeit

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2
jährlich

Interaktive Medien/Interfacedesign (Interaktive Medien/Multimedia)

Modultitel

Interaktive Medien/Interfacedesign (Interaktive Medien/Multimedia)

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Interaktive Medien/Interfacedesign (Interaktive Medien/Multimedia) (Vorlesung, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Torsten Stapelkamp, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

Die Studierenden sollen wesentliche Aspekte des text-, bild- und tonbezogenen Dialogs, der in Form von Interfaces und deren Interaktionseigenschaften repräsentiert ist, erläutern und konzeptionell entwickeln können. Sie sollen in der Lage sein, Benutzerschnittstellen auf ihre Funktion, Akzeptanz und Interaktion hin zu untersuchen und Evaluierungskonzepte zu erstellen und diese durchzuführen. Darüber hinaus wird die Fähigkeit gefördert, eigene Interaktionsstrategien und deren medienbezogene Integration zu entwickeln und zu gestalten. Ausserdem lernen Sie Projekte zu planen, zu strukturieren, zu organisieren und durchzuführen. Mögliche Ergebnisse: nonlineare und interaktive Erzählformen; Publikationsformen zur Dokumentation, Wissensorganisation und -vermittlung; Projektverwaltungstool, interaktive Datenarchivierung, Leitsysteme z.B. für Museen als Kiosksystem oder auf Datenträgern wie CD-rom und DVD; interaktive Werkzeuge für vernetztes Arbeiten (Foren, Weblog, Contentmanagementsystem, etc.); interaktive Lehr-/Lern-Konzepte und -Produkte; Interface-Entwicklung für analoge und digitale Nutzeroberflächen für Informations- bzw. Funktionsmedien.

Kompetenzen

Die Studierenden können Informationen vorbereiten und strukturieren, so dass sie mit Hilfe interaktiver Medien nutzbar werden. Sie können komplexe interaktive Medienproduktionen entwickeln, gestalten und deren Umsetzung durchführen bzw. organisieren. Sie wissen die Möglichkeiten interaktiver Medien für angewandte sowie für experimentelle Einsatzformen im Rahmen ihrer jeweiligen Notwendigkeiten einzuschätzen und anzuwenden. Sie können Benutzerbedürfnisse und kompetenzen antizipieren und gezielt darauf eingehen.
Die Studierenden können den Fragen nachgehen, mit welchen Darstellungsformen (Texte, Hypertexte, Bilder, Video, Animation, Ton, Musik) und Medien (Website, CD-rom, DVD, Gebrauchsgeräte mit Hardware- und/oder Softwareinterface) sie arbeiten, was ihre spezifischen Merkmale sind und warum sie gerade diese einsetzen. Sie wissen, wie Menschen lesen und unter welchen Bedingungen. Sie wissen wie sie sich orientieren, wie sie sich motivieren lassen und welche Metabotschaften durch welche Darstellungsarten implizit vermittelt werden. Die Studierenden wissen ihre Arbeit zu präsentieren und zu begründen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine oder mehrere Einzelleistungen, die mit einer Note beurteilt werden können aber nicht müssen

Prüfungsformen

eventuelle mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte.
Präsentation der Einzelleistung bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
mit Vorbereitung der Übungen
inklusive einer Präsentation und
die Vorbereitung einer mündlichen
Prüfung bzw. Referat
oder Übungen
mit Vorbereitung der Übungen
inklusive einer Präsentation
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
4 SWS x 16 Wochen
3h/Woche x 16 Wochen

6 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 60h
= 45h

= 90h
= 15h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreicher Besuch von Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1 und Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2.
Besuch der Fertigkeiten-Module Interaktive Medientechnik/Authoringtools 2 bzw. vor bzw. parallel zum Modul Interaktive Medien/Interfacedesign.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Winter- und Sommersemester: Interaktive Medien/Interfacedesign (Interaktive Medien/Multimedia)
jährlich

Interaktive Medientechnik/Authoringtools 1

Modultitel

Interaktive Medientechnik/Authoringtools 1

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Interaktive Medientechnik/Authoringtools 1 (Vorlesung, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

N.N., Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

In der Veranstaltung ist das Erlernen der Anwendung der Layout- und Autorenprogramme Dreamweaver, Flash, Director, DVD-Studio-Pro zur Erstellung interaktiver Medienproduktionen wesentlicher Bestandteil von praktischen, angewandten Übungen und Korrekturen. An einfachen Aufgaben werden die technischen Möglichkeiten zur Erstellen interaktiver Medienproduktionen vorgestellt und deren Anwendung vermittelt. Dazu werden zur Erstellung von Dynamik und Interaktion, Syntax und Programmierlogik vermittelt und der Einsatz von Seitenbeschreibungs- und Programmiersprachen wie HTML, Lingo, Action-Scripting und Java erprobt und umgesetzt.

Kompetenzen

Grundkenntnisse in Nutzung und Anwendung von Layout- und Autorenprogrammen wie Dreamweaver, Flash, Director, DVD-Studio-Pro für Off- und Online-Projekte. Grundkenntnisse in Syntax, Programmierlogik, Seitenbeschreibungs- und Programmiersprachen wie HTML, Lingo, Action-Scripting und Java. Die Studierenden können die im Technik-Modul Bildmedientechnik (Stand-, Bewegtbilder) erworbene Anwendungskompetenz von Zeichen-, Bildbearbeitungs-, und Layoutprogrammen wie FreeHand, Photoshop, InDesign, Final-CutPro nutzen, um spezifisch für die Belange von Autorenprogrammen Daten zu erstellen, zu modifizieren und in die jeweiligen Autorenprogrammen zu integrieren. Die Studierenden lernen in diesem Technik-Modul Softwareprogramme als das Handwerkzeug des digitalen Gestalters kennen, mit denen digitale Stand- und Bewegtbilder moduliert und in Verbindung mit Programmierung Dynamik und Interaktion entworfen werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine oder mehrere Einzelleistungen, die mit einer Note beurteilt werden können aber nicht müssen

Prüfungsformen

eventuelle mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte.
Präsentation der Einzelleistung bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
inklusive einer Präsentation
und die Vorbereitung einer
mündliche Prüfung bzw. Referat
oder Vorbereitung der Übungen
inklusive einer Präsentation
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
6 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 90h
= 15h

= 15h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Interaktive Medientechnik/Authoringtools 1
jährlich

Interaktive Medientechnik/Authoringtools 2

Modultitel

Interaktive Medientechnik/Authoringtools 2

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Interaktive Medientechnik/Authoringtools 2 (Vorlesung, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

N.N., Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

Dieses Fertigkeiten-Modul wird projektbegleitend zum Modul Interaktive Medien/Interfacedesign im Hauptstudium bzw. zur Bachelor-Arbeit angeboten und ist demnach inhaltlich an den im Modul Interaktive Medien/Interfacedesign stattfindenden Projekten bzw. am Projekt der Bachelor-Arbeit gekoppelt. Es werden projektbezogen die jeweiligen technischen Möglichkeiten im Bereich der Anwendung von Autorenprogrammen für Off- und Online-Projekten bzw. die dabei notwendigen Programmierformen vermittelt und am Projekt anwendend geübt und umgesetzt.

Kompetenzen

Die Studierenden können Layout- und Autorenprogramme wie Dreamweaver, Flash, Director, DVD-Studio-Pro projektbezogen effektiv und sinnfällig einsetzen und kombinieren. Sie können einschätzen, mit welchem Programm sie die gewünschte Absicht erreichen. Sie setzen die technischen Möglichkeiten kreativ zur Erreichung bzw. Steigerung gestalterischer Absichten ein. Sie erfahren das technische Knowhow, um die technische Komponente einer komplexen interaktiven Medienproduktionen eigenständig umsetzen zu können oder zumindest einschätzen und planerisch und prototypenhaft vorzubereiten.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine oder mehrere Einzelleistungen, die mit einer Note beurteilt werden können aber nicht müssen

Prüfungsformen

eventuelle mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte.
Präsentation der Einzelleistung bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen
inklusive einer Präsentation
und die Vorbereitung einer
mündliche Prüfung bzw. Referat
oder Vorbereitung der Übungen
inklusive einer Präsentation
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
6 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 90h
= 15h

= 15h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Interaktive Medientechnik/Authoringtools 2,
jährlich

Mediengestaltung

Modultitel

Mediengestaltung

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Mediengestaltung (Vorlesung, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Karl Müller, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

Entwicklungs- und Realisationsschritte werden in praxisnahen Phasen durchschritten. Wahl, Einsatz und Anwendung der Gestaltungsmittel folgen sowohl medienspezifischen Konventionen als auch übergreifenden Kriterien. Entwicklung von kreativen Fähigkeiten, Gestaltungsanspruch und eine reflektierte Lösung stehen im Vordergrund. Mediengestaltungsarbeiten stehen in einem definierten gesellschaftlichen Rahmen der sich auch durch ihre Präsentationsform widerspiegelt:

Zeitgenössische Kulturkommunikation mit verschiedenen Medien: Buch- und Plakatgestaltung, CD-Rom, On- und Offline-Präsentationen, Katalog- und Ausstellungsgestaltung;
Konzeptionelle Kommunikationsexperimente und der digital erarbeitete Bildraum;
Spurensicherung, Recycling, Bildmontagen, Subkulturen und Medienereignisse;
Bild-Text-Untersuchungen und erzählen mit Bildern;
Konvention und Wirkung; das Bild im öffentlichen Raum - im sozialen Kontext.

Kompetenzen

Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, sowohl narrative Bild-Text Gestaltung zu entwickeln als auch Gestaltungsexperimente zu wagen. Sie sind in der Lage ihre Arbei-ten überzeugend zu präsentieren (Standard: PDF und Aufsichtsvorlagen) und gestalterische Entscheidungen schlüssig zu begründen. Ziel ist es, komplexe künstlerische und kommunikationsorientierte Probleme zukunftsweisend zu thematisieren, konzeptionelle Lösungen zu erarbeiten und gestalterisch innovativ zu lösen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine oder mehrere Einzelleistungen, die mit einer Note beurteilt werden können aber nicht müssen

Prüfungsformen

eventuelle mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte
Präsentation der Einzelleistung bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
4 SWS x 16 Wochen
3h/Woche x 16 Wochen

6 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 60h
= 45h

= 90h
= 15h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreicher Besuch von Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1 und Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Winter- und Sommersemester: Mediengestaltung,
jährlich

Medientheorie

Modultitel

Medientheorie

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Medientheorie (Vorlesung, Übungen/Referat)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Martin Deppner, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

Medien sind Mittler. Sie überbrücken Zwischenräume, verknüpfen Pole und Gegensätze. Als Träger von Informationen benötigen sie Formen in Klang, Schrift und Bild. Zwischen die Menschen platziert, transportieren Medien Sinn, tragen zum Verständnis komplexer Strukturen bei und sind an Prozessen der Identitätsfindung maßgeblich beteiligt. Durch Entwicklung digitaler Bilderzeugungsmaschinen hat die Medientheorie einen neuen Stellenwert im Design-Diskurs der Gegenwart erhalten. Zwischen stehenden und bewegten Bildern einer kodifizierten Welt ist medienspezifisch zu unterscheiden, zugleich sind im Vergleich dialogische Strukturen aufzudecken. Konstruktivistische wie dekonstruktivistische Ansätze erhalten diesbezüglich und im Kontext eines gattungsübergreifenden Moderne- bzw. Postmoderne-Konzepts besondere Bedeutung. Zu den Arbeitsfeldern gehören Beschreibung und Analyse exemplarischer Beispiele aus der Filmproduktion, der Werbung, der Fotografie, der Gegenwartskunst. Stichworte sind: theoretische Fundierung des Visuellen, Wissenschaft vom Bild, das Verhältnis von Text und Bild, Wahrnehmung und Reflexion, Synästhesie. Mit Spiegelungen von Werken unterschiedlicher Medialität zielt eine auch historisch argumentierende Medientheorie darauf, Anschauung und Begrifflichkeit für eine Design-Praxis der Zukunft zu schärfen. Im einzelnen betrifft das die folgenden Schwerpunkte: Mediengeschichte; Medienwissenschaft, Medienphilosophie, Medienmanagement; Bildwissenschaft; Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten; Methoden des lingustic und des iconic turn; Einführung in die gender-studies; Geschichte und Theorie der Kulturtechniken.

Kompetenzen

Die Studierenden erläutern wesentliche Grundbegriffe der Medientheorie, sie referieren wesentliche Methoden der Medienanalyse und unterscheiden diese. Sie sind in der Lage, Beziehungen zu methodischen Fragestellungen der Mediengeschichte, der Text- und Bildwissenschaften aufzuzeigen. Die Methoden der Medienanalyse können aus unterschiedlichen historischen Bezugssystemen erläutert werden. Die Studierenden können die historische Entwicklung der Medien beschreiben und medienspezifische Unterschiede benennen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine Einzelleistung, die mit einer Note beurteilt werden kann aber nicht muss

Prüfungsformen

mündliche Prüfung inklusive Referat oder
selbstständiges Erstellen und Präsentieren eines Einzelprojektes oder
eine Kombination der oben genannten Prüfungs- und Leistungsarten

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Fertigstellung einer der oben genannten Einzelleistung bzw. deren Kombination. Es können 5 LP vergeben werden.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Vorbereitung auf die mündliche Prüfung
und Vorbereitung eines Referats oder
Übung(en) und Vorbereitung der
Übung(en) mit Präsentation
gesamt: 150h = 5 LP

4 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
4 SWS x 16 Wochen

4 SWS x 16 Wochen

= 60h
= 30h
= 60h

= 60h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreicher Besuch von Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1 und Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2. Ansonsten sind keine Vorkenntnisse erforderlich.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Winter- und Sommersemester: Medientheorie
jährlich

Printtechnik

Modultitel

Printtechnik

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Printtechnik (Vorlesung, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

N.N., Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

Kompetenzen

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine oder mehrere Einzelleistungen, die mit einer Note beurteilt werden können aber nicht müssen

Prüfungsformen

eventuelle mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte
Präsentation der Einzelleistung bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
6 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 90h
= 15h

= 15h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Winter- und Sommersemester: Printtechnik
jährlich

Theorie der Gestaltung

Modultitel

Theorie der Gestaltung

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Theorie der Gestaltung (Vorlesung, Übungen/Referat)

Modulverantwortliche(r)

Lehrinhalte

Die Frage nach gesellschaftlicher Lebensgestaltung oder nach der Gestaltung des Lebens ist alt. Seit der Zeit der alttestamentarischen Propheten ist diese Frage in allen entwickelten Kulturen der Welt immer wieder neu erörtert worden. Bedeutend für das Verständnis unserer Gegenwart ist jedoch insbesondere, dass die wirtschaftlichen und sozialen Folgen von Technisierung und Industrialisierung bis zur modernen computerdominierten High-Tech-Gesellschaft zu einem rasanten Wandel aller Lebensverhältnisse geführt haben, der sich im Bereich der Erscheinungen in Lebensstil und Umweltgestaltung zunächst lange Zeit als Historismus und Manierismus, als Flucht vor der Gegenwart und als Stilmischmasch von Historischem und Aktuellem geäußert hat und im Hinblick auf postmoderne Gestaltungstheorien und ihre Ergebnisse vielleicht heute noch äußert. Es kommt darauf an, auf welche Weise und vor allem auf welchem Niveau die kulturelle Vermittlung der Problemstellungen den Einzelnen, das Individuum erreicht. Der entscheidende Faktor dabei ist, nicht die kollektive und damit vermeintlich objektive gesellschaftliche Auffassung zu gegebenen Fragen und Problemen zu akzeptieren, sondern fremde Probleme als eigene zu begreifen.
Welche Innovation aber tatsächlich mit welchem Erfolg für eine bessere Gestaltung von individuellen wie kollektiven Lebensformen sorgt, ist daran messbar, inwiefern es durch sie gelingt, neue Traditionen aufzubauen, und das heißt konkret: Das Neue hat seine Qualität nur darin, das Alte auf neue Weise verstehen und gebrauchen zu lernen.
Die Gestaltung materialer Lebensgüter und die Lehre dieser Gestaltung findet am Fachbereich Gestaltung der Fachhochschule Bielefeld statt beeinflusst deren Gebrauch und Verwendungszusammenhang, und das macht die Bedeutung von Gestaltung aus: Dieser Gebrauch von erforschten, analysierten und interpretierten Sachverhalten und Zeichen ermöglicht es, Gestaltung Qualität zu geben durch die folgenden Schwerpunkte: Theorie der Gestaltung/Medientheorie; Kunstwissenschaft; Sozial- und Kulturgeschichte; Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten; Schreiben und Textgestaltung; Designtheorie; Ausstellungs- und Projektmanagement; Bild- und Sprachwissenschaft.

Kompetenzen

Die Studierenden sollen den Grundbegriff der Gestaltung definieren, seinen interdisziplinären Charakter erläutern und wesentliche Analysemethoden referieren und unterscheiden können. Sie sollen in der Lage sein, Beziehungen zu methodischen Fragestellungen u.a. der Sozial-, Kultur- und Kunstgeschichte aufzuzeigen und damit befähigt werden, die historische Entwicklung zur aktuellen Gesellschaftsgestaltung zu beschreiben, um darauf aufbauend gestalterische Konzepte und Visionen für die Zukunft zu entwickeln.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine Einzelleistung, die mit einer Note beurteilt werden kann aber nicht muss

Prüfungsformen

mündliche Prüfung inklusive Referat oder
selbstständiges Erstellen und Präsentieren eines Einzelprojektes oder
eine Kombination der oben genanten Prüfungs- und Leistungsarten

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Fertigstellung einer der oben genannten Einzelleistung bzw. deren Kombination. Es können 5 LP vergeben werden.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Vorbereitung auf die mündliche
Prüfung und Vorbereitung
eines Referats oder
Übung(en) und Vorbereitung der
Übung(en) mit Präsentation
gesamt: 150h = 5 LP

4 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen
4 SWS x 16 Wochen

4 SWS x 16 Wochen

= 60h
= 30h
= 60h

= 60h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreicher Besuch von Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1 und Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2. Ansonsten sind keine Vorkenntnisse erforderlich.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Winter- und Sommersemester: Theorie der Gestaltung
jährlich

Typografie und Layout

Modultitel

Typografie und Layout

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Typografie und Layout (Vorlesung, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Helmut Schmitt-Siegel, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

Das Modul vermittelt die Methodik, ein schlüssiges Konzept zu erarbeiten. Die Mittel hier sind umfassende Recherche, Erstellung von Polaritätsprofilen sowie Fragenkataloge um das Konzept zu strukturieren. Die Ausarbeitung einer Problemstellung über ein ganzes Semester wird durch regelmäßige strukturelle, inhaltliche und schließlich gestaltungsbezogene Korrekturen zur Perfektion gebracht. Weitere Orientierung bringt die Auseinandersetzung mit Gestaltungsbeispielen aus der Praxis. Exkursionen bieten die Konfrontation mit potentiellen Auftraggebern und tatsächlichen, d. h. über den Hochschulrahmen hinaus bestehenden Vorgaben und Ansprüchen. Besuche bei Agenturen festigen die eigene Vorstellung zur Umsetzung von Gestaltung.

Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, Lösungsstrategien für komplexe Aufgaben zu entwickeln, diese gedanklich und schließlich schriftlich zu einem differenzierten Konzept auszuformulieren. Sie können dieses Konzept in eine Gestaltung umsetzen und sind befähigt, diese professionell zu präsentieren.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine oder mehrere Einzelleistungen, die mit einer Note beurteilt werden können aber nicht müssen

Prüfungsformen

eventuelle mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte
Präsentation der Einzelleistung bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
4 SWS x 16 Wochen
3h/Woche x 16 Wochen

6 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 60h
= 45h

= 90h
= 15h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreicher Besuch von Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1 und Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2.
Besuch des Moduls Typografie/Layout/Print 1.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Winter- und Sommersemester: Grafik-Design
jährlich

Typografie/Layout/Print 1

Modultitel

Typografie/Layout/Print 1

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Typografie/Layout/Print 1 (Vorlesung, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dirk Fütterer, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

In der Veranstaltung ist Typografie Inhalt und Medium von visuell/verbalen Referaten, Übungen und Korrekturen. An einfachen Aufgaben werden der Umgang mit typografischen Mitteln und die Präsentation der eigenen Arbeiten trainiert, z.B.: Kulturgut Schrift: Funktion und Bedeutung der Schrift, Arten des Lesens und daraus resultierende Anforderungen für die Typografie, Klassifikationsmodelle; Schriftgeschichte: Wandlung der Buchstabenformen in Abhängigkeit von Werkzeugen und Stilepochen; wichtige Strömungen in der neueren Typografie; Schriftschreiben: Studium der Buchstabenformen und Erkenntnisse über die Wechselwirkung von Form und Gegenform, Beurteilung der eigenen Handschrift; Die Parameter typografischer Gestaltung: Objekt, Format, Satzspiegel, Ränder, Schriftart, Schriftschnitt, Schriftbreite, Schriftgrüße, Laufweite, Zeilenraster, Farbe, Tonwert, positiv/negativ, Textur, Effekt, Auszeichnung, Signal, Satzart, Satzbreite, Satzform, Grund, Material, Platzierung, Leserichtung, Verhältnis Bild/Text, Bilder, Fototypo, Bildalphabete, Buchstabenbilder, Typo-Illustration; Technik: geschichtlicher Abriss der Vervielfältigungstechniken, Typografie und PrePress, PDF als plattformübergreifendes Austauschformat und Präsentationsmedium; Präsentation: Einsatz verschiedener Präsentationstechniken, Üben von Vortragssituationen, Förderung der Kritikfähigkeit.

Kompetenzen

Die Studierenden kennen die Parameter typografischer Gestaltung und können sie für einfache Aufgaben anwenden. Sie sind in der Lage, ihre Arbeiten wirksam zu präsentieren (Standard: Pappen, PDF, Vortrag) und die gestalterischen Entscheidungen zu begründen. Sie besitzen Kenntnisse der Geschichte der europäischen Schriften und der europäischen Typografie sowie der wichtigsten Vervielfältigungstechniken, insbesondere der Druckvorstufe.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine oder mehrere Einzelleistungen, die mit einer Note beurteilt werden können aber nicht müssen

Prüfungsformen

eventuelle mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte
Präsentation der Einzelleistung bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen bzw. das
Umsetzen eines oder mehrerer
Einzelprojekte inklusive einer Präsentation
und die Vorbereitung einer mündlichen
Prüfung bzw. Referat oder
Vorbereitung der Übungen bzw. das
Umsetzen eines oder mehrerer
Einzelprojekte inklusive einer Präsentation
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
6h/Woche x 16 Wochen

6h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 15h
= 90h

= 90h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreicher Besuch von Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1 und Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2.
Ansonsten werden Grundkenntnisse in Zeichen-, Bildbearbeitungs- und Layoutprogrammen wie FreeHand, Photoshop, QuarkXPress, InDesign erwartet.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Typografie/Layout/Print 1
jährlich

Typografie/Layout/Print 2

Modultitel

Typografie/Layout/Print 2

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Typografie/Layout/Print 2 (Vorlesung, Übungen/Projekt)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dirk Fütterer, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

Typografie wird als sichtbare Sprache verstanden. Daher sind alle Fragen der Kommunikation Thema der Veranstaltung. Dem Ordnen und Strukturieren der textlichen Botschaften kommt besondere Bedeutung zu. Anhand wechselnder Aufgabenstellungen oder Projekte mit unterschiedlichen Schwerpunkten und visuellen bzw. verbalen Referaten werden die wichtigsten Arbeitsbereiche exemplarisch behandelt: Plakative Schriftverwendung: Schrift in Schaugraden; Verwaltungstypografie: Drucksachenfamilie/Formulare (Briefblatt, Folgeblatt, Briefkarte, Lieferschein/Rechnungsformular, Briefhülle, Geschäftskarte etc.); Bild-, Textlayout: Faltblatt, Zeitschriftenlayout, Broschüre, Buch etc. mit Lese- und Konsultationsgraden; Schrift als Ausdrucksmittel: Font-Design, Experimente mit typografischem Material.

Kompetenzen

Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, innerhalb der satztechnischen und typografischen Konventionen gestalten zu können und Experimente zu wagen. Sie sind in der Lage, ihre Arbeiten wirksam zu präsentieren (Standard: PDF, Pappen) und die gestalterischen Entscheidungen zu begründen.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine oder mehrere Einzelleistungen, die mit einer Note beurteilt werden können aber nicht müssen

Prüfungsformen

eventuelle mündliche Prüfung oder Referat
selbstständiges Erstellen eines aufwendigen oder mehrerer kleinerer Einzelprojekte
Präsentation der Einzelleistung bzw. mehrerer Einzelprojekte

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung
Nachbereitung der Vorlesung
Übungen
Vorbereitung der Übungen bzw. das
Umsetzen eines oder mehrerer
Einzelprojekte inklusive einer Präsentation
und die Vorbereitung einer mündlichen
Prüfung bzw. Referat oder
Vorbereitung der Übungen bzw. das
Umsetzen eines oder mehrerer
Einzelprojekte inklusive einer Präsentation
gesamt: 150h = 5 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
6h/Woche x 16 Wochen

6h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 15h
= 90h

= 90h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreicher Besuch von Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1 und Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2.
Erfolgreicher Besuch von Typografie/Layout/Print 1.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Sommersemester: Typografie/Layout/Print 2,
jährlich

Visuelle Kultur

Modultitel

Visuelle Kultur

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Visuelle Kultur (Vorlesung, Übungen/Referat)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Martin Deppner, Fachbereich Gestaltung der FH-Bielefeld

Lehrinhalte

Die junge Disziplin der Visuellen Kultur/visual culture untersucht die Visualisierung von Welt und den damit verbundenen Konzepten der Ordnung, Strukturierung und Organisation in Wissenschaften, Vermittlung, Betrachtung und Interpretation. Sie konzentriert sich zum einen auf die veränderte Rolle, Beschaffenheit und Funktion des Bildes im Zeitalter der Massenmedien, zum anderen befragt sie sämtliche kulturelle Erscheinungen (einschließlich Modeinszenierung und Kultverhalten) auf ihre visuellen Repräsentationen, auf ihre Sichtbarkeit und auf dadurch eingeleitete Wahrnehmungsreflexe nebst Rezeptionsverhalten. Dies umso mehr als computerbasierte multimediale Gestaltungsprozesse mit Vielheit und Heterogenität die herkömmliche Differenz von kulturellen Codes wie Bild, Schrift und Zahl unterlaufen. Deshalb ist im Kontext einer Visuellen Kultur auch nach neuen Dimensionen der Wahrnehmungspotentiale zu fragen. Die Aufmerksamkeit einer Wissenschaft von der Visuellen Kultur muss sich daher auf die Formen des medialen Zusammenwirkens, auf Transformationsprozesse und auf die mögliche sinnstiftende Qualität dieser Vorgänge richten. Multimedialität, Intermedialität und Hybridisierung in Gestaltungsprozessen treffen hier auf Reflexionen der Synästhesie und der Gehirnforschung. Die Disziplin der Visuellen Kultur fragt nach der internationalen Infrastruktur innerhalb einer Konstruktion der Kultur des Visuellen und zielt auf visuelle Kompetenz durch Diskursivität, sie betreibt ein Aufeinandertreffen von Gestaltung und Theorie, Kritik und Praxis, neuen Technologien und kulturellem Alltag. Angestrebt wird ein vernetztes Schreiben, das neue kulturelle Lagen um die aktuellen Schauplätze von Körperrepräsentation, generativer Sichtbarkeit und Intermedialität aufspannt und die Transformation von kulturellen Kontexten betreibt. Korrespondenzen sind gegeben zu den Schwerpunkten der Lehrgebiete Medientheorie und den Bild- und Sprachwissenschaften in den Bereichen: Mediengeschichte; Medienwissenschaft, Medienphilosophie, Medienmanagement; Bildwissenschaft; Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten; Methoden des lingustic und des iconic turn; Einführung in die gender-studies; Geschichte und Theorie der Kulturtechniken; Bild- und Sprachwissenschaft.

Kompetenzen

Die Studierenden referieren wesentliche Grundbegriffe des Wissenschaftszweiges Visuellen Kultur/visual culture, sie erläutern wesentliche Methoden dieser Disziplin nebst ihren Unterscheidungen. Sie sind in der Lage, Beziehungen zu methodischen Fragestellungen der Mediengeschichte, der Text- und Bildwissenschaften aufzuzeigen. Die Methoden der Visuellen Kultur sind einschließlich des Sichtbarkeits-Diskurses in anderen Disziplinen an wenigstens zwei Beispiele mit unterschiedlichen Kontextualisierungen zu erläutern. Die Studierenden können die historische Entwicklung der Visuelle Kultur und ihrer Diskursivität beschreiben.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine Einzelleistung, die mit einer Note beurteilt werden kann aber nicht muss

Prüfungsformen

mündliche Prüfung inklusive Referat oder
selbstständiges Erstellen und Präsentieren eines Einzelprojektes oder
eine Kombination der oben genanten Prüfungs- und Leistungsarten

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Fertigstellung einer der oben genannten Einzelleistung bzw. deren Kombination. Es können 5 LP vergeben werden.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
6 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen

1h/Woche x 16 Wochen

= 30h
= 15h
= 90h
= 15h

= 15h

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Erfolgreicher Besuch von Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 1 und Grundlagen medienbezogener Darstellungen und Gestaltung 2. Ansonsten sind keine Vorkenntnisse erforderlich.

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang

Medieninformatik und Gestaltung (Wahlpflicht Gestaltung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Winter- und Sommersemester: Visuelle Kultur
jährlich

Bachelor

Master of Science

Module nach Anbietern

Modulhandbuch der Technischen Fakultät

Master NWI (english)

Technische Fakultät

Fakultät für Biologie

Fakultät für Chemie

Fakultät für Linguistik und Literaturwissenschaft

Fakultät für Mathematik

Fakultät für Physik

FH Bielefeld, Fachbereich Gestaltung

Advanced Topics in Mathematics and Natural Sciences

Algorithms in Genome Research

Algorithmic stochastics in (bio)informatics

Analysis and Modelling of Eye Movements

Applied Algorithmics

Biomechatronics

Computer Animation

Computer Graphics

Embedded Systems

Game Engineering and Simulation

Geometric Modeling Based on Polygonal Meshes

Software Engineering

Vision in Human and Machine

Algorithmen in der Genomforschung

Algorithmen und Datenstrukturen

Algorithmische Stochastik in der Bioinformatik

Analyse Metabolischer Netzwerke

Analyse und Modellierung von Blickbewegungen

Angewandte Algorithmik

Angewandte Bioinformatik

Angewandte Molekulargenetik Theorie

Angewandte Molekulargenetik Praktikum

Angewandte Robotik

Anwendungen Kognitiver Systeme

Architektur intelligenter Systeme

Aufarbeitung biotechnologischer Produkte

Betriebssysteme

Bildverarbeitung

Bioinformatik für die Molekularbiologie

Biomechatronik

Biokatalyse

Biomedizinische Bildverarbeitung

Biotechnologie I

Biotechnologie I - Praktikum

Biotechnologie II

Biotechnologie II - Praktikum

Biotechnologie III

Biotechnologie III - Praktikum

Computational Semantics

Computer Animation

Computer Vision

Datenbanken

Datenbanken II

Digitalelektronik

Digitale Kommunikation und Internetdienste

3D Computer Vision: Methoden und industrielle Anwendungen

Einführung in die Bioinformatik

Einführung in die Informatik

Einführung in die Informatik für Molekulare Biotechnologen

Eingebettete Systeme

Experimentelle Gestaltung

Fermentationstechnik

Game Engineering und Simulation

Geometrische Modellierung mit Polygonnetzen

Glykobiotechnologie

Grundlagen Datamining

Grundlagen der Computergrafik

Grundlagen der Programmierung

Grundlagen Neuronaler Netze

Grundlagen Technischer Informatik

Grundlagen theoretischer Informatik

Hardware-Engineering

Industrielle Biotechnologie

Information Retrieval

Information Visualization

Informationssysteme in der molekularen Bioinformatik

Kognitive Aspekte des Lernens

Kognitive Mechanismen sozialer Interaktion