Dr. D. Komm, Dr. H.-J. Böckenhauer — Departement Informatik — HS 2021

Informatikgrundlagen für Humanmedizin

Inhalt

Diese Veranstaltung verfolgt zwei Ziele. Zum einen wird am Beispiel von Python eine Einführung in die Programmierung gegeben, in der die grundlegenden Konzepte der Programmierung wie Wahrheitswerte, Variablen, Datentypen, Bedingungsprüfungen, Schleifen und Funktionen vorgestellt werden.

Zum anderen werden die grundlegenden Datenstrukturen (wie Stacks, Queues und Suchbäume) und wichtige Ideen des Algorithmenentwurfs vorgestellt und in Python implementiert, um auf diesen Datenstrukturen grundlegende algorithmische Aufgaben effizient zu lösen.

Ein Schwerpunkt liegt dabei auf allgemein einsetzbaren Entwurfsmethoden für effiziente Algorithmen wie Greedy-Verfahren, dynamische Programmierung oder Divide-and-Conquer-Strategien, die mit vielen praxisnahen Beispielen vorgestellt werden.

Durchführung der Vorlesung

Die Vorlesung findet bis auf Weiteres in Präsenz statt, wird aber gleichzeitig gestreamt (siehe unten). Zusätzlich stehen für Fragen Übungsstunden zur Verfügung.

• Vorlesung: donnerstags, 8–10, Raum HG D7.2
• Übungsstunde 1: donnerstags, 10–12, Raum HG D7.2
• Übungsstunde 2: mittwochs, 14–16, Raum CAB H56

Fragen zur Vorlesung

Für Fragen zur Organisation und zum Inhalt der Vorlesung verwenden Sie bitte unser Moodle-Forum.

Sie können ausserdem während der Übungsstunden online Fragen stellen. Hierzu steht Ihnen ein Zoom-Raum zur Verfügung, dessen Link Sie dem Moodle-Forum entnehmen.

Streams und Aufzeichnungen

Die Vorlesung wird live gestreamt und die Videos werden Ihnen danach zur Verfügung gestellt. Die Zugangsdaten zu den Streams und aufgezeichneten Vorlesungsvideos erhalten Sie in unserem Moodle.

Übungsbetrieb

Während des Semesters erhalten Sie kleinere Projekte, die Sie selbstständig bearbeiten sollen. Die Ergebnisse präsentieren Sie während der Übungsstunden einer bzw. einem Assistierenden. Dies geschieht online per Zoom. Bitte stellen Sie sicher, dass Sie dieses installiert haben und es nutzen können.

Sie erhalten Feedback zu Ihrer Präsentation, jedoch fliesst die Bewertung nicht in die Endnote ein. Das Bearbeiten der Projekte ist dennoch obligatorisch, allerdings müssen Sie nicht zu den Übungssessions erscheinen; diese sind gedacht, um allfällige Fragen zu beantworten und die Projektpräsentationen online durchzuführen.

Für die Präsentationen werden Sie sich über Code-Expert anmelden. Die Präsentationen können in Zweiergruppen gehalten werden und dauern ca. 15 Minuten.

• Projekt 1: Veröffentlichung Mitte Oktober
• Projekt 2: Veröffentlichung Mitte November

Übungsblätter

Zusätzlich zu den Projekten veröffentlichen wir im 2-Wochen-Takt freiwillige Übungsblätter, die unterschiedliche Themen der Vorlesung vertiefen. Die Übungen werden nicht besprochen, allerdings werden jeweils eine Woche nach Veröffentlichung Lösungen veröffentlicht.

• Übungsblatt 1: “Grundoperationen und Listen”, veröffentlicht am 21.10.2021: infMedExercises_01_de.pdf; Lösungen: online ab dem 28.10.

Prüfung

Die Note der Vorlesung ergibt sich vollständig aus der Note einer 60-minütigen, schriftlichen Prüfung, die in den letzten Wochen des Semesters geschrieben wird. Wie oben erwähnt, ist Voraussetzung für die Teilnahme, dass Sie alle Projekte bearbeiten und präsentieren.

Agenda und Material

An dieser Stelle werden konkrete Informationen zum Vorlesungsinhalt veröffentlicht. Die Informationen werden während des Semesters laufend aktualisiert und sind unter Vorbehalt zu verstehen.

Datum, Raum	Inhalt	Unterlagen
07.10.2021, HG D7.2	Einführung in die Vorlesung Ein erstes Python-Programm	Slides infMedSlides_01_de.pdf infMedSlides_01_en.pdf Handout infMedHandout_01_de.pdf infMedHandout_01_en.pdf
14.10.2021, HG D7.2	Listen Strings Einfache Schleifen	Slides infMedSlides_02_de.pdf infMedSlides_02_en.pdf Handout infMedHandout_02_de.pdf infMedHandout_02_en.pdf
20.10.2021, ML F36	Cäsar-Verschlüsselung Wahrheitswerte Kontrollstrukturen while-Schleifen	Slides infMedSlides_03_de.pdf infMedSlides_03_en.pdf Handout infMedHandout_03_de.pdf infMedHandout_03_en.pdf Algorithmen caesar.py Links Präzedenzen
21.10.2021, HG D7.2	Funktionen Rückgabewerte	Slides infMedSlides_04_de.pdf infMedSlides_04_en.pdf Handout infMedHandout_04_de.pdf infMedHandout_04_en.pdf Algorithmen collatz.py cookiecalc.py
28.10.2021, HG D7.2	Scope und Lifetime von Variablen Lokale und globale Variablen Komplexität von Algorithmen Primzahltest	Slides infMedSlides_05_de.pdf infMedSlides_05_en.pdf Handout infMedHandout_05_de.pdf infMedHandout_05_en.pdf Algorithmen primetest.py primetest2.py primetest3.py
04.11.2021, HG D7.2	Worst-Case-Analyse 2-Dimensionale Listen Daten einlesen Bubblesort Minsort
18.11.2021, HG D7.2	Stacks and Queues Mergesort Bucketsort
25.11.2021, HG D7.2	List Comprehensions Das Modul numpy Das Modul matplotlib Informationen zur Prüfung
02.12.2021, HG D7.2	Das Modul pandas Lineare Suche Binäre Suche
09.12.2021, HG D7.2	Dynamische Programmierung
16.12.2021, HG D7.2	Voraussichtlich Prüfung
23.12.2021, HG D7.2	Hidden-Markov-Modelle Viterbi-Algorithmus