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Formale Begriffsanalyse: Mathematische Grundlagen
by Bernhard Ganter Rudolf WilleDieses erste Lehrbuch zur Formalen Begriffsanalyse gibt eine systematische Darstellung der mathematischen Grundlagen und ihrer Verbindung zu Anwendungen in der Informatik, insbesondere in der Datenanalyse und Wissensverarbeitung. Das Buch vermittelt vor allem Methoden der graphischen Darstellung von Begriffssystemen, die sich in der Wissenskommunikation bestens bewährt haben. Theorie und graphische Darstellung werden dabei eng miteinander verknüpft. Die mathematischen Grundlagen werden vollständig abgehandelt und durch zahlreiche Beispiele anschaulich gemacht. Da zur Wissensverarbeitung immer stärker der Computer genutzt wird, gewinnen formale Methoden begrifflicher Analyse überall an Bedeutung. Das Buch macht die dafür grundlegende Theorie in kompakter Form zugänglich.
Formale Begriffsanalyse mit C++: Datenstrukturen und Algorithmen
by Frank VogtDas Buch soll den Leser, der an Formaler Begriffsanalyse als Methode der Datenanalyse und Wissenstrukturierung interessiert ist, in die Lage versetzen, eigene C++-Programme zur Formalen Begriffsanalyse zu schreiben. Die C++-Klassenbibliothek wird in Aufbau und Benutzung ausführlich anhand zahlreicher Beispiele sowie den zugrunde liegenden mathematischen Begriffen diskutiert. Die Vorgehensweisen der Formalen Begriffsanalyse werden an einem Anwendungsbeispiel erläutert, so daß das Buch sowohl als Leitfaden für den interessierten Neueinsteiger als auch als Handbuch für den versierten Anwendungsprogrammierer und Projektleiter dienen kann. Der Quellcode der aktuellen Version der C++-Bibliothek findet man auf dem Internet.
Formale Beschreibungsverfahren der Informatik: Ein Arbeitsbuch für die Praxis (Informatik & Praxis)
by Helmut Eirund Bernd Müller Gerlinde SchreiberBeschreibungsformalismen aus der theoretischen Informatik werden benutzt, um Systeme präzise zu beschreiben. Diese Formalismen werden in vielen Gebieten des praktischen Systementwurfs angewandt. Das Buch stellt die wichtigsten, grundlegenden Formalismen zusammen und kompensiert damit das in den sog. Bindestrich-Informatik-Studiengängen an Fachhochschulen typischerweise anzutreffende Defizit in diesem Bereich.
Formale Grundlagen der Programmierung (Studienbücher Informatik)
by Markus NebelKompakt und leicht verständlich führt dieses Lehrbuch in die formalen Grundlagen der Programmierung ein. Von dr Syntax über Semantik und Verifikation bis hin zur Brechenbarkeit werden alle relevanten Themen fundiert dargestellt.
Formale Modelle der Softwareentwicklung: Model-Checking, Verifikation, Analyse und Simulation
by Stephan KleukerSoftware muss funktionieren, um von Kunden akzeptiert zu werden. Doch wie stellt man sicher, dass die Steuerung eines Raumschiffs, eines Herzschrittmachers oder einer Aktienverwaltung korrekt funktioniert? Neben den klassischen Testansätzen spielen für den Korrektheitsnachweis zunehmend formale Modelle eine zentrale Rolle. Ein Modell erlaubt es, ein beliebiges sequenzielles oder verteiltes System zu analysieren und zu simulieren. Dadurch, dass Korrektheitsanforderungen präzise definiert werden, kann man sogar verifizieren, dass die Anforderungen erfüllt sind. Dieses Buch stellt unterschiedliche formale Modelle mit ihren Einsatzmöglichkeiten und Werkzeugen vor. Dabei steht bewusst die Anwendung der Modelle und nicht die Theorie dahinter im Vordergrund.
Formale Modelle für Informationssysteme: GI-Fachtagung, 24.–26. Mai 1979, Tutzing (Informatik-Fachberichte #21)
by H. C. Mayr B. E. Meyer
Formale Modellierung von Authentifizierungs- und Autorisierungsinfrastrukturen: Authentizität von deskriptiven Attributen und Privilegien auf der Basis digitaler Zertifikate
by Thomas WölflThomas Wölfls Modell erlaubt erstmals neben der Herleitung von Schlüsselauthentizität auch die Ableitung von Attributauthentizität und umfasst Gültigkeitsdauer und Rückruf von digitalen Zertifikaten. So kann die Echtheit von Zugriffsprivilegien und deskriptiven Attributen für einen bestimmten Zeitpunkt formal bewiesen werden. Das vom Autor entwickelte PROLOG-Programm ermöglicht eine automatisierte Ableitung, liefert nachweislich korrekte Ergebnisse und terminiert.
Formale Sprachen: Endliche Automaten, Grammatiken, lexikalische und syntaktische Analyse
by Hans-Joachim Böckenhauer Juraj HromkovicDieses Lehrbuch mit detailliert ausgearbeiteten Erklärungen und auf die Zielsetzungen fein abgestimmtem Training bietet einen einfachen Einstieg in die Theorie der formalen Sprachen. Es eignet sich gut für den Unterricht und das Selbststudium. Neben Gymnasiasten und Studienanfängern an Hochschulen richtet es sich auch an Lehramtsstudierende, insbesondere wenn sie sich mit der praktischen Umsetzung der Fachdidaktik für die Unterrichtsvorbereitung beschäftigen.Inhaltlich liegt der Fokus auf endlichen Automaten zur Systemsteuerung und zur Mustererkennung in Texten sowie auf Grammatiken zur Beschreibung von Programmiersprachen. Weiter werden erste Schritte im Compilerbau (lexikalische und syntaktische Analyse) unternommen.Die Leserinnen und Leser werden zur Bearbeitung von Projekten zur Darstellung und Analyse einfacher Programmiersprachen eingeladen.
Formale Sprachen, abstrakte Automaten und Compiler: Lehr- und Arbeitsbuch für Grundstudium und Fortbildung
by Christian Wagenknecht Michael HielscherDie eher abstrakten Inhalte der Theoretischen Informatik werden aus praktischen Anwendungsbeispielen heraus motiviert, anschaulich vermittelt und in Übungen vertieft. Durch das gesamte Buch hindurch zieht sich das Vorhaben, einen Compiler für eine Sprache mit grafischen Effekten herzustellen. An den entsprechenden Stellen werden die dafür notwendigen Beiträge erarbeitet und Aspekte automatisierter Compilergenerierung thematisiert. Zur Modellierung formaler Sprachen, regulärer Ausdrücke, abstrakter Automaten und zur automatisierten Compilergenerierung aus einer grafisch-visuellen Beschreibung stellt AtoCC miteinander vernetzte Komponenten zur Verfügung. Die Lern- und Arbeitsumgebung AtoCC wurde speziell für das Studium der theoretischen Informatik entwickelt und bereits an mehreren Hochschulen und Schulen erfolgreich eingesetzt. AtoCC vertieft Theoriewissen durch praktische Übungen und attraktive Anwendungsprojekte aus dem Grafik- und Audiobereich. Übersetzung und Verarbeitung mehr oder weniger komplexer Sprachen finden wir heute beispielsweise auch in modernen Web-Applikationen.
Formale Sprachen, abstrakte Automaten und Compiler: Lehr- und Arbeitsbuch mit FLACI für Grundstudium und Fortbildung
by Christian Wagenknecht Michael HielscherDie eher abstrakten Inhalte der Theoretischen Informatik werden aus praktischen Anwendungsbeispielen heraus motiviert, anschaulich vermittelt und in Übungen vertieft. Durch das gesamte Buch hindurch zieht sich das Vorhaben, einen Compiler für eine Sprache mit grafischen Effekten herzustellen. An den entsprechenden Stellen werden die dafür notwendigen Beiträge erarbeitet und Aspekte automatisierter Compilergenerierung thematisiert. Zur Definition und Simulation formaler Sprachen mit regulären Ausdrücken, formalen Grammatiken und abstrakten Automaten sowie zur automatisierten Compilergenerierung aus einer grafisch-visuellen Beschreibung stellt die Lern- und Arbeitsumgebung FLACI miteinander vernetzte Komponenten zur Verfügung. Da es sich um eine Web-Anwendung (ohne JAVA) handelt, entfällt jeglicher Installations- und Aktualisierungsaufwand. FLACI wurde speziell für das Studium der theoretischen Informatik entwickelt und bereits an mehreren Hochschulen und Schulen erfolgreich eingesetzt. FLACI vertieft Theoriewissen durch praktische Übungen und attraktive Anwendungsprojekte aus dem Grafik- und Audiobereich. Übersetzung und Verarbeitung mehr oder weniger komplexer Sprachen finden wir heute beispielsweise auch in modernen Web-Applikationen.
Formale Sprachen, abstrakte Automaten und Compiler: Lehr- und Arbeitsbuch für Grundstudium und Fortbildung
by Christian Wagenknecht Michael HielscherDie eher abstrakten Inhalte der Theoretischen Informatik werden aus praktischen Anwendungsbeispielen heraus motiviert, vermittelt und in Übungen mit Anwendungsbezug vertieft. Dabei werden vor allem Aspekte automatisierter Compilergenerierung thematisiert. Übersetzung und Verarbeitung mehr oder weniger komplexer Sprachen finden wir heute beispielsweise in modernen Web-Applikationen. Es gibt vielfältige sehr interessante Beispiele auch im Grafik- und Audiobereich, die sich durch "Belebung" abstrakter Konzepte umsetzen lassen. Die Lern- und Arbeitsumgebung AtoCC hilft dabei, zu attraktiven lauffähigen Programmen zu kommen.
Formales SQL-Tuning für Oracle-Datenbanken: Praktische Effizienz - effiziente Praxis (Xpert.press)
by Leonid Nossov Hanno Ernst Victor ChupisDas Ziel des SQL-Tunings ist eine Verbesserung des bestehenden Ausführungsplans. Die in diesem Buch beschriebene Methode kann man „Bremsenbeseitigung im Ausführungsplan“ nennen. Solche „Bremsen“ oder Engpässe lassen sich durch eine formale Analyse des Ausführungsplans erkennen. Dafür sind keine Datenmodellkentnisse notwendig. Das ist besonders vorteilhaft für Datenbankadministratoren, weil sie in der Regel gar nicht oder unzureichend gut mit dem Datenmodell vertraut sind. Im Buch werden zahlreiche praktische Erfahrungen mit dieser Methode präsentiert.
Formalisieren und Beweisen: Logik für Informatiker (Lehrbuch Informatik)
by Dirk SiefkesGregory Bateson -Biologe, Anthropologe, Psychiater, Systemtheoretiker -erzählt in der Ein l leitung zu seinem Buch Geist und Natur eine Geschichte: Ein Mann gibt in seinen Computer die Frage ein: "Wirst Du jemals denken wie ein Mensch? Rechne mal nach!" Der Computer rechnet und rechnet und gibt schließlich aus: Dabei fallt mir eine Geschichte ein. Die Geschichte dieses Buches handelt von Menschen. "Fangt doch jeden Abschnitt mit einem Beispiel an", schlug Ralf-Detlef Kutsche vor, als er mir 1982 zusammen mit Peter Padawitz, Simone Pribbenow und Andreas Schulze half, die Lehrveranstaltung Logik für Informatiker durchzuführen. "Fragen und Aufgaben regen besser zum Arbeiten an als Begriffe und Sätze. " Deswegen beginnt jeder Teil dieses Buches mit einer Geschichte, die als Arbeitsmaterial dient: Die Einführung mit dem Problem des Affen mit der Banane, die Aussagenlogik mit der Ballwurf logelei, die Offene Prädikatenlogik mit dem Architektenbeispiel und die volle Prädikatenlogik mit der Geometrie Euklids. Deswegen endet jeder Abschnitt mit Aufgaben und Fragen, die wesentlich fürs Verstehen sind. Deswegen sieht man beim Blättern so wenig Beweise: Ich ent wickle einen Beweis lieber aus einer Fragestellung und formuliere das Ergebnis als Satz, statt mit dem Satz zu beginnen. Deswegen sind die Themen des Buches Formalisieren und Verstehen, Tätigkeiten, und nicht Logik und Informatik, Gebiete. Ich behandle in dem Buch im wesentlichen die klassischen Grundthemen der mathematischen Logik: logische Folgerung, Ableitung, Vollständigkeit, logische Theorie, Axiomensystem. Es geht mir aber nicht darum, diese Begriffe und ihre Eigenschaften darzustellen.
Formalising Natural Languages: 14th International Conference, NooJ 2020, Zagreb, Croatia, June 5–7, 2020, Revised Selected Papers (Communications in Computer and Information Science #1389)
by Božo Bekavac Kristina Kocijan Max Silberztein Krešimir ŠojatThis book constitutes selected revised papers of the 14th International Conference, NooJ 2020, held Zagreb, Croatia, in June 2020. Due to the COVID-19 pandemic the conference was held online. NooJ is a linguistic development environment that allows linguists to formalize several levels of linguistic phenomena. NooJ provides linguists with tools to develop dictionaries, regular grammars, context-free grammars, context-sensitive grammars and unrestricted grammars as well as their graphical equivalent to formalize each linguistic phenomenon. The 20 full papers presented were carefully reviewed and selected from 68 submissions. The papers are organized in the following topics: Linguistic Formalization; Digital Humanities and Teaching with NooJ; Natural Language Processing Applications.
Formalisms for Reuse and Systems Integration (Advances in Intelligent Systems and Computing #346)
by Thouraya Bouabana-Tebibel Stuart H. RubinReuse and integration are defined as synergistic concepts, where reuse addresses how to minimize redundancy in the creation of components; while, integration focuses on component composition. Integration supports reuse and vice versa. These related concepts support the design of software and systems for maximizing performance while minimizing cost. Knowledge, like data, is subject to reuse; and, each can be interpreted as the other. This means that inherent complexity, a measure of the potential utility of a system, is directly proportional to the extent to which it maximizes reuse and integration. Formal methods can provide an appropriate context for the rigorous handling of these synergistic concepts. Furthermore, formal languages allow for non ambiguous model specification; and, formal verification techniques provide support for insuring the validity of reuse and integration mechanisms. This edited book includes 12 high quality research papers written by experts in formal aspects of reuse and integration to cover the most recent advances in the field. These papers are extended versions of some of the best papers, which were presented at the IEEE International Conference on Information Reuse and Integration and the IEEE International Workshop on Formal Methods Integration - both of which were held in San Francisco in August 2014.
The Formalisms of Quantum Mechanics: An Introduction (Lecture Notes in Physics #893)
by Francois DavidThese lecture notes present a concise and introductory, yet as far as possible coherent, view of the main formalizations of quantum mechanics and of quantum field theories, their interrelations and their theoretical foundations.The “standard” formulation of quantum mechanics (involving the Hilbert space of pure states, self-adjoint operators as physical observables, and the probabilistic interpretation given by the Born rule) on one hand, and the path integral and functional integral representations of probabilities amplitudes on the other, are the standard tools used in most applications of quantum theory in physics and chemistry. Yet, other mathematical representations of quantum mechanics sometimes allow better comprehension and justification of quantum theory. This text focuses on two of such representations: the algebraic formulation of quantum mechanics and the “quantum logic” approach. Last but not least, some emphasis will also be put on understanding the relation between quantum physics and special relativity through their common roots - causality, locality and reversibility, as well as on the relation between quantum theory, information theory, correlations and measurements, and quantum gravity.Quantum mechanics is probably the most successful physical theory ever proposed and despite huge experimental and technical progresses in over almost a century, it has never been seriously challenged by experiments. In addition, quantum information science has become an important and very active field in recent decades, further enriching the many facets of quantum physics. Yet, there is a strong revival of the discussions about the principles of quantum mechanics and its seemingly paradoxical aspects: sometimes the theory is portrayed as the unchallenged and dominant paradigm of modern physical sciences and technologies while sometimes it is considered a still mysterious and poorly understood theory, waiting for a revolution. This volume, addressing graduate students and seasoned researchers alike, aims to contribute to the reconciliation of these two facets of quantum mechanics.
Formalization of Complex Analysis and Matrix Theory
by Zhiping Shi Yong Guan Ximeng LiThis book discusses the formalization of mathematical theories centering on complex analysis and matrix theory, covering topics such as algebraic systems, complex numbers, gauge integration, the Fourier transformation and its discrete counterpart, matrices and their transformation, inner product spaces, and function matrices. The formalization is performed using the interactive theorem prover HOL4, chiefly developed at the University of Cambridge. Many of the developments presented are now integral parts of the library of this prover.As mathematical developments continue to gain in complexity, sometimes demanding proofs of enormous sizes, formalization has proven to be invaluable in terms of obtaining real confidence in their correctness. This book provides a basis for the computer-aided verification of engineering systems constructed using the principles of complex analysis and matrix theory, as well as building blocks for the formalization of more involved mathematical theories.
Formalizing Data-Centric Web Services (Web-Scale Workflow and Analytics)
by Iman SalehThis book presents a methodology to model and specify the data aspect of Web services, as it is overlooked by current standards for specifying Web services. The formal specification enables verification of service behavior, and the proposed methodology is based on formal methods and design-by-contract techniques. The Web has evolved from an information sharing medium to a wide-scale environment for sharing capabilities or services. Currently, URLs not only point to documents and images, but are also used to invoke services that potentially change the state of the Web. Major online organizations today, such as Amazon, PayPal and FedEx, provide services for users and consumers. They also allow third-party vendors to resell their services. In both cases, this requires precise and complete specification of service offerings. Several online discussions demonstrate the challenges faced by these organizations and others while describing their data-centric Web services. These challenges surrounding data specification can lead consumers to use a service erroneously. Case studies demonstrate how formal methods, and specifically design-by-contract techniques, can be leveraged to address the lack of formal specification of data when it comes to developing Web applications such as Amazon and PayPal.
Formalizing Natural Languages: 16th International Conference, NooJ 2022, Rosario, Argentina, June 14–16, 2022, Revised Selected Papers (Communications in Computer and Information Science #1758)
by Mariana González Silvia Susana Reyes Andrea Rodrigo Max SilberzteinThis book constitutes selected revised papers of the 16th International Conference on Formalizing Natural Languages: Applications to Natural Language Processing and Digital Humanities, NooJ 2022, held in Rosario, Argentina, in June 2022. Due to COVID-19 pandemic the conference was held virtually.NooJ is a linguistic development environment that provides tools for linguists to construct linguistic resources that formalize a large gamut of linguistic phenomena: typography, orthography, lexicons for simple words, multiword units and discontinuous expressions, inflectional, derivational and agglutinative morphology, local, phrase-structure and dependency grammars, as well as transformational and semantic grammars.The 17 full papers presented were carefully reviewed and selected from 50 submissions. The papers are organized in the following topics: Morphological and Lexical Resources; Syntactic and Semantic Resources; Corpus Linguistics and Discourse Analysis; Natural Language Processing Applications.
Formalizing Natural Languages: 15th International Conference, NooJ 2021, Besançon, France, June 9–11, 2021, Revised Selected Papers (Communications in Computer and Information Science #1520)
by Max Silberztein Magali Bigey Annabel Richeton Izabella ThomasThis book constitutes selected revised papers of the 15th International Conference, NooJ 2021, held in Besançon, France, in June 2021. Due to the COVID-19 pandemic the conference was held online. NooJ is a linguistic development environment that allows linguists to formalize several levels of linguistic phenomena. NooJ provides linguists with tools to develop dictionaries, regular grammars, context-free grammars, context-sensitive grammars and unrestricted grammars as well as their graphical equivalent to formalize each linguistic phenomenon. The 20 full papers presented were carefully reviewed and selected from 62 submissions. The papers are organized in the following topics: linguistic formalization and analysis, digital humanities and teaching, natural language processing applications.
Formalizing Natural Languages with NooJ 2018 and Its Natural Language Processing Applications: 12th International Conference, NooJ 2018, Palermo, Italy, June 20–22, 2018, Revised Selected Papers (Communications in Computer and Information Science #987)
by Max Silberztein Mario Monteleone Ignazio Mauro MirtoThis book constitutes the refereed proceedings of the 12th International Conference, NooJ 2018, held in Palermo, Italy, in June 2018.The 17 revised full papers and 3 short papers presented in this volume were carefully reviewed and selected from 48 submissions. NooJ is a linguistic development environment that provides tools for linguists to construct linguistic resources that formalize a large gamut of linguistic phenomena: typography, orthography, lexicons for simple words, multiword units and discontinuous expressions, inflectional and derivational morphology, local, structural and transformational syntax, and semantics. The papers in this volume are organized in topical sections on vocabulary and morphology; syntax and semantics; and natural language processing applications.
Formalizing Natural Languages with NooJ 2019 and Its Natural Language Processing Applications: 13th International Conference, NooJ 2019, Hammamet, Tunisia, June 7–9, 2019, Revised Selected Papers (Communications in Computer and Information Science #1153)
by Héla Fehri Slim Mesfar Max SilberzteinThis book constitutes the refereed proceedings of the 13th International Conference, NooJ 2019, held in Hammamet, Tunisia, in June 2019. NooJ is a linguistic development environment that allows linguists to formalize several levels of linguistic phenomena. NooJ provides linguists with tools to develop dictionaries, regular grammars, context-free grammars, context-sensitive grammars and unrestricted grammars as well as their graphical equivalent to formalize each linguistic phenomenon. The 18 full papers presented were carefully reviewed and selected from 54 submissions. The papers are organized in the following tracks: Development of Linguistic Resources, Natural Language Processing Applications, NooJ for the Digital Humanities.