Grundlagen der Informatik, Formale Sprachen, Compilerbau, Berechenbarkeit und Komplexität

Dieser dritte und letzte Band der Buchreihe Informatik ist der Theoretischen Informatik gewidmet. Nach einer allgemeinen Diskussion formaler Sprachen, deren Beschreibungen und Grenzf llen der Erkennbarkeit werden die regul ren Sprachen behandelt, welche in der lexikalischen Defi nition von Programmiersprachen ihre wichtigste Anwendung finden sowie die kontextfreien Sprachen, mit denen man die Syntax von Programmiersprachen definiert. Aus theoretischer Sicht befriedigend ist die eindeutige Entsprechung zwischen Sprachbeschreibung und Spracherkennung - den regul ren Sprachen entsprechen die endlichen Automaten und den kontextfreien Sprachen die Stackmaschinen. Weitere Stufen der Chomsky-Hierarchie werden nur kurz behandelt, da sie in der Praxis von geringerer Bedeutung sind. Stattdessen zeigt ein eigenes Kapitel zum Thema Compilerbau weitere Techniken auf, die aus einer Sprachbeschreibung einen Parser, also das komplette front-end eines Compilers, entstehen lassen. Der Begriff des Algorithmus wird anhand verschiedener Maschinenmodelle erkl rt und best tigt wird auch die Churchsche These, dass jede vern nftige Defi nition von Berechenbarkeit auf die gleiche Klasse von Funktionen f hrt. Die Grenzen des algorithmisch Machbaren werden anhand des Halteproblems und des Satzes von Rice klar abgesteckt. Das abschlie ende Kapitel zur Komplexit tstheorie erkundet unter den l sbaren Problemen die Grenze zwischen denen, die mit einem vertretbaren (polynomiellen) Aufwand l sbar sind und solchen, deren L sung nicht wesentlich effi zienter ist, als ein systematisches Ausprobieren von L sungskandidaten. Dieses Kapitel f hrt den Leser zu dem bekanntesten noch ungel sten Problem der Theoretischen Informatik: P = NP?



Prof. Dr. Heinz-Peter Gumm

ist Professor f r Theoretische Informatik in Marburg. Nach dem Studium in Darmstadt und Winnipeg (Kanada) von 1970 bis 1975 und der Habilitation 1981 folgten Professuren in Hawaii, Kalifornien und New York. Seine Forschungsgebiete sind Formale Methoden, Allgemeine Algebren und Coalgebren.



Prof. Dr. Manfred Sommer

ist emeritierter Professor f r Praktische Informatik in Marburg. Nach dem Studium in G ttingen und M nchen von 1964 bis 1969, war er Assistent am ersten Informatik-Institut in Deutschland an der TU M nchen. Es folgten zehn Jahre bei Siemens in M nchen und von 1984 bis 2014 war er Informatik-Professor in Marburg.