Graphen und Netze

StudienabschnittBachelor
KompetenzbereichInformatik
Umfang6 LP

ZIEL DES MODULS

Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, komplexe ingenieurtechnische Problemstellungen aus den Bereichen Verkehrswesen, Wasserwesen und der betrieblichen Planung mittels der Graphentheorie abstrakt zu beschreiben und zu lösen. Die Studierenden lernen, abstrakte Graphen und Algorithmen sowohl mathematisch zu beschreiben als auch computergestützt umzusetzen. Hierzu wird im Rahmen der Übung gemeinsam mit den Studierenden eine effiziente Implementierung sowohl des Modells als auch der Algorithmen erarbeitet.

INHALT DES MODULS

Theoretischer Hintergrund

Zunächst werden die Grundlagen der Mengen- und Relationenalgebra vermittelt, welche anschließend zur Definition von Graphen unterschiedlicher Funktionalität verwendet werden. Verschiedene praktische Problemstellungen werden mittels der zuvor erarbeiteten Graphen modelliert und deren Struktur anhand bekannter Algorithmen analysiert. In einem weiteren Schritt wird anhand der Wegmengen-Algebra die abstrakte Formulierung von Struktur- und Extremalaufgaben aufgezeigt.
Zur Beschreibung von Transport- und Logistikprozessen im Bauwesen wird die Flusstheorie vorgestellt. Für deren Optimierung werden Verfahren, wie der Ford-Fulkerson-Algorithmus, erarbeitet.
Schließlich werden Petri-Netze zur Beschreibung von nebenläufigen Prozessen eingeführt. Petri-Netze ermöglichen beispielsweise die praxisnahe Modellierung von Bauabläufen und werden zu deren Optimierung eingesetzt.  

Computergestützte Umsetzung

Es wird ein objektorientiertes Modell in der Programmiersprache Java zur Beschreibung von Graphen erarbeitet. Dieses Modell ermöglicht es, die komplexen Problemstellungen im Computer abzubilden. Durch die anschließende Umsetzung der Algorithmen ist es möglich, diese Probleme zu lösen.

KURSANMELDUNG UND -MATERIALIEN

Weitere Informationen zu diesem Modul finden Sie im Online-Vorlesungsverzeichnis.
Die Administration der Lehrveranstaltung (News, Literatur, Downloads, etc.) findet in Stud.IP statt. Als Teilnehmer der Veranstaltung melden Sie sich bitte dort an!

ANSPRECHPARTNER

Prof. Dr.-Ing. Michael Beer
Professorinnen/Professoren
Adresse
Callinstraße 34
30167 Hannover
Gebäude
Raum
110
Prof. Dr.-Ing. Michael Beer
Professorinnen/Professoren
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110
Dr. techn. Matteo Broggi
Wiss. Mitarbeiterinnen/Mitarbeiter
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Callinstraße 34
30167 Hannover
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108
Dr. techn. Matteo Broggi
Wiss. Mitarbeiterinnen/Mitarbeiter
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Callinstraße 34
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M. Sc. Jasper Behrensdorf
Wiss. Mitarbeiterinnen/Mitarbeiter
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M. Sc. Jasper Behrensdorf
Wiss. Mitarbeiterinnen/Mitarbeiter
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