004 Datenverarbeitung; Informatik
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Keywords
Dual-normal logic programs
(2015)
Disjunctive Answer Set Programming is a powerful declarative programming paradigm with complexity beyond NP. Identifying classes of programs for which the consistency problem is in NP is of interest from the theoretical standpoint and can potentially lead to improvements in the design of answer set programming solvers. One of such classes consists of dual-normal programs, where the number of positive body atoms in proper rules is at most one. Unlike other classes of programs, dual-normal programs have received little attention so far. In this paper we study this class. We relate dual-normal programs to propositional theories and to normal programs by presenting several inter-translations. With the translation from dual-normal to normal programs at hand, we introduce the novel class of body-cycle free programs, which are in many respects dual to head-cycle free programs. We establish the expressive power of dual-normal programs in terms of SE- and UE-models, and compare them to normal programs. We also discuss the complexity of deciding whether dual-normal programs are strongly and uniformly equivalent.
KEYCIT 2014
(2015)
In our rapidly changing world it is increasingly important not only to be an expert in a chosen field of study but also to be able to respond to developments, master new approaches to solving problems, and fulfil changing requirements in the modern world and in the job market. In response to these needs key competencies in understanding, developing and using new digital technologies are being brought into focus in school and university programmes. The IFIP TC3 conference "KEYCIT – Key Competences in Informatics and ICT (KEYCIT 2014)" was held at the University of Potsdam in Germany from July 1st to 4th, 2014 and addressed the combination of key competencies, Informatics and ICT in detail. The conference was organized into strands focusing on secondary education, university education and teacher education (organized by IFIP WGs 3.1 and 3.3) and provided a forum to present and to discuss research, case studies, positions, and national perspectives in this field.
Die Studieneingangsphase stellt für Studierende eine Schlüsselphase des tertiären Ausbildungsabschnitts dar. Fachwissenschaftliches Wissen wird praxisfern vermittelt und die Studierenden können die Zusammenhänge zwischen den Themenfeldern der verschiedenen Vorlesungen nicht erkennen. Zur Verbesserung der Situation wurde ein Workshop entwickelt, der die Verbindung der Programmierung und der Datenstrukturen vertieft. Dabei wird das Spiel Go-Moku1 als Android-App von den Studierenden selbständig entwickelt. Die Kombination aus Software (Java, Android-SDK) und Hardware (Tablet-Computer) für ein kleines realistisches Softwareprojekt stellt für die Studierenden eine neue Erfahrung dar.
Seit den 60er Jahren gibt es im deutschsprachigen Raum Diskussionen um die Begriffe Schlüsselqualifikation und (Schlüssel-)Kompetenz, welche seit ca. 2000 auch in der Informatikdidaktik angekommen sind. Die Diskussionen der Fachdisziplinen und ihre Bedeutung für die Informatikdidaktik sind Gegenstand des ersten Teils dieser Dissertation. Es werden Rahmenmodelle zur Strukturierung und Einordnung von Kompetenzen entworfen, die für alle Fachdisziplinen nutzbar sind. Im zweiten Teil wird ein methodologischer Weg gezeigt, Schlüsselkompetenzen herzuleiten, ohne normativ vorgehen zu müssen. Hierzu wird das Verfahren der Qualitativen Inhaltsanalyse (QI) auf informatikdidaktische Ansätze angewendet. Die resultierenden Kompetenzen werden in weiteren Schritten verfeinert und in die zuvor entworfenen Rahmenmodelle eingeordnet. Das Ergebnis sind informatische Schlüsselkompetenzen, welche ein spezifisches Bild der Informatik zeichnen und zur Analyse bereits bestehender Curricula genutzt werden können. Zusätzlich zeigt das Verfahren einen Weg auf, wie Schlüsselkompetenzen auf nicht-normativem Wege generell hergeleitet werden können.
Erstsemester-Studierende sind mit den Anforderungen des Lehr-/ Lernprozess einer Universität oder Fachhochschule noch nicht vertraut. Ihre Erwartungen orientieren sich vielmehr an ihrer bisherigen Lerngeschichte (Abitur, Fachabitur, o. ä.). Neben den fachlichen Anforderungen des ersten Semesters müssen die Studierenden also auch Veränderungen im Lehr-/Lernprozess erkennen und bewältigen. Es wird anhand einer Output-orientierten
informatischen Lehrveranstaltung aufgezeigt, dass sich aus deren strengen Anforderungen der Messbarkeit klare Kompetenzbeschreibungen ergeben, die besonders dem Orientierungsbedürfnis Erstsemester-Studierender entgegenkommen.
Many chemical reactions in biological cells occur at very low concentrations of constituent molecules. Thus, transcriptional gene-regulation is often controlled by poorly expressed transcription-factors, such as E.coli lac repressor with few tens of copies. Here we study the effects of inherent concentration fluctuations of substrate-molecules on the seminal Michaelis-Menten scheme of biochemical reactions. We present a universal correction to the Michaelis-Menten equation for the reaction-rates. The relevance and validity of this correction for enzymatic reactions and intracellular gene-regulation is demonstrated. Our analytical theory and simulation results confirm that the proposed variance-corrected Michaelis-Menten equation predicts the rate of reactions with remarkable accuracy even in the presence of large non-equilibrium concentration fluctuations. The major advantage of our approach is that it involves only the mean and variance of the substrate-molecule concentration. Our theory is therefore accessible to experiments and not specific to the exact source of the concentration fluctuations.