Willkommen zu 15-251! In diesem Kurs wird die Entwicklung der theoretischen Informatik aus einer philosophischen und historischen Perspektive betrachtet. Angefangen mit einem Haufen Steine, um Zahlen darzustellen und zu manipulieren, haben die Menschen nach und nach ein abstraktes Vokabular entwickelt, mit dem sie ihre Welt mathematisch darstellen können. Die Menschen der Antike, insbesondere die Griechen, erkannten, dass sie über ihre Darstellungen konsequent und schrittweise nachdenken konnten. Mit anderen Worten: Durch das Rechnen mit abstrakten Modellen konnten sie Muster in der Welt um sie herum beschreiben und vorhersagen.
In diesem Kurs werden wir die Entwicklung der Mathematik aus der Sicht des Rechnens neu betrachten. Umgekehrt werden wir die Natur des Rechnens selbst mathematisch untersuchen. Was ist Rechnen? Was ist prinzipiell berechenbar? Was ist besonders leicht bzw. besonders schwer zu berechnen? Inwieweit beeinflusst die Natur des Rechnens, wie wir lernen und über die Welt denken?
Voraussetzungen: (15-122 oder 15-150) und (21-127 oder 21-128 oder 15-151)
Organisation
Die Vorlesungen finden jeden Dienstag und Donnerstag von 9:00 Uhr bis 10:20 Uhr in GHC 4401 statt. Freitags werden wöchentliche Vorlesungen abgehalten. Diese dienen dazu, den Vorlesungsstoff zu ergänzen und die Bearbeitung von Problemen in kleinen Gruppen zu üben. Bitte besuchen Sie die Vorlesung, für die Sie sich angemeldet haben. Bei den meisten Vorlesungen und Übungen wird eine Anwesenheitskontrolle durchgeführt. Dies fließt am Ende des Semesters in die Note für die Teilnahme ein (siehe Abschnitt „Benotung“ unten).
Zusätzlich finden mittwochs von 18:30 bis 19:50 Uhr „Hausaufgaben-Schreibsitzungen“ statt. Weitere Informationen zu diesen Sitzungen finden Sie im Abschnitt „Hausaufgaben-System“ weiter unten.
Ressourcen
Es gibt keine Pflichtlektüre für diesen Kurs. Der Stoff ist recht vielfältig und in keinem Standardtext enthalten. Die Vorlesungen werden aufgezeichnet und die Links zu den Videoaufzeichnungen sowie zu den Folien werden auf der Kurswebsite zur Verfügung gestellt. Für die meisten Vorlesungen stellen wir Vorlesungsskripte zur Verfügung. Wenn Sie sich Bücher ansehen möchten, die einen Teil des Kursmaterials enthalten, empfehlen wir die folgenden:
Kommunikation mit dem Kurspersonal
Jeder Student ist verpflichtet, sich auf der Piazza-Seite des Kurses zu registrieren! Kursbezogene Ankündigungen werden über Piazza gemacht, daher müssen Sie jeden Tag auf Piazza nachsehen.
Wenn Sie eine Frage zu einem Konzept in der Vorlesung oder eine Formulierung für eine Hausaufgabe haben, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass andere Studenten im Kurs die gleiche Frage haben. Wir empfehlen daher dringend, Ihre Frage auf Piazza zu stellen. Bitte bleiben Sie in der Diskussion höflich und geben Sie keine Informationen über die Lösungen der Hausaufgaben weiter. Wenn Sie eine Frage haben, die Sie persönlich betrifft, schicken Sie bitte eine E-Mail an Ihren TA oder einen der Dozenten. Wenn Sie eine Umstufung beantragen möchten, wenden Sie sich bitte direkt an den Betreuer, der die Frage bewertet hat.
Jeder Mitarbeiter des Kurses wird wöchentlich Sprechstunden abhalten – Zeiten und Orte werden auf der Kurs-Website bekannt gegeben. Es wird dringend empfohlen, die Sprechstunden zu besuchen. Bei der Erstellung der Hausaufgaben wird davon ausgegangen, dass Sie während der Sprechstunden Unterstützung erhalten.
Benotung
Ihre Note hängt von den folgenden Faktoren ab.
Hausaufgaben. Es wird 12 Hausaufgaben geben.
Zwischenprüfungen. Es gibt 2 Zwischenprüfungen (1. März und 19. April, jeweils von 18:30 bis 21:30 Uhr). Bitte notieren Sie sich diese in Ihrem Kalender.
Abschlussprüfung. Am Ende des Semesters wird es eine Abschlussprüfung geben.
Klassenbeteiligung. Diese wird hauptsächlich auf der Anwesenheit basieren. Weitere Faktoren sind das Stellen und Beantworten von Fragen im Unterricht, in Vorträgen und im Diskussionsforum.
Die numerische Note wird nach der folgenden Tabelle berechnet.
| Kursbestandteil | Gewichtung |
| Hausaufgaben | 30% |
| Midterm 1 | 20% |
| Midterm 2 | 20% |
| Final | 25% |
| Beteiligung | 5% |
Zur Mitte desSemesters, Brief Grade Cut-offs werden bekannt gegeben.
Wenn Ihre Briefnote am Ende des Semesters unter einer C liegt, werden wir Ihre Note ebenfalls anhand der folgenden Tabelle berechnen und die bessere Note vergeben. Die maximale Note, die Sie mit dem alternativen Benotungsschema erhalten können, ist ein C.
| Kursbestandteil | Gewichtung |
| Hausaufgaben | 30% (niedrigste 4 Hausaufgaben halb-gewichtet) |
| Höhere Zwischenprüfung | 30% |
| Abschlussprüfung | 35% |
| Beteiligung | 5% |
Hausaufgaben-System
Hausaufgaben sind wohl der wichtigste Bestandteil dieses Kurses. Das Lösen der Aufgaben ist die einzige Möglichkeit, den Stoff zu beherrschen.
Es gibt einige allgemeine Regeln, die für alle Fragen in den Hausaufgaben gelten:
Wenn Sie Zweifel haben, ob etwas den Regeln entspricht oder nicht, zögern Sie nicht, die Kursleitung zu kontaktieren.
Arten von Fragen: Es gibt 4 Arten von Fragen in den Hausaufgaben und jede Frage wird deutlich mit ihrem Typ gekennzeichnet.
SOLO – Sie müssen diese Fragen selbst bearbeiten. Zusätzlich zu den oben genannten Regeln dürfen Sie diese Fragen mit niemandem außer den Kursleitern besprechen.
GRUPPE – Diese Fragen müssen in Gruppen von 3 oder 4 Personen gelöst werden. Es ist nicht erlaubt, diese Fragen alleine zu bearbeiten. Sie müssen Ihre Gruppenmitglieder deutlich angeben. Sie können Ihre Gruppe von Woche zu Woche wechseln, aber Sie können höchstens eine Gruppe pro Woche haben. Außer mit Ihren Gruppenmitgliedern können Sie diese Fragen auch mit den Kursleitern besprechen.
OPEN COLLABORATION – Sie können diese Fragen mit jedem aus der Klasse besprechen, den Sie mögen. Abgesehen von den oben genannten allgemeinen Regeln gibt es keine zusätzlichen Regeln für diese Art von Fragen.
PROGRAMMIEREN – Nicht alle Hausaufgaben werden eine Programmierfrage enthalten, aber einige könnten es. Für diese Art von Fragen gelten die SOLO-Regeln. Sie müssen Ihre Programme bis 18:30 Uhr des Tages, an dem die Hausaufgabe fällig ist, bei Autolab einreichen.
Homework Writing Sessions: Sie werden nicht zu jeder Frage der Hausaufgabe eine schriftliche Lösung einreichen. Jeden Mittwoch von 18:30 bis 19:50 Uhr in DH 2210 werden wir eine Hausaufgaben-Schreibsitzung abhalten. In dieser Sitzung werden wir nach dem Zufallsprinzip eine Teilmenge der Hausaufgaben auswählen, und Sie müssen die Lösungen zu diesen Problemen einzeln in dieser beaufsichtigten Umgebung schreiben. Wir gehen davon aus, dass Sie bereits vor Mittwochabend geübt haben, die Lösungen zu allen Fragen der Hausaufgaben aufzuschreiben. Daher sollten diese Hausaufgaben relativ einfach und stressfrei sein.
Die Qualität Ihrer Ausarbeitung und Präsentation ist sehr wichtig, daher sollten Sie sicherstellen, dass Ihre Lösungen sehr klar erklärt sind. Wenn Sie sich bei einer Sache nicht sicher sind oder eine Lücke in Ihrer Argumentation sehen, weisen Sie in Ihrer Ausarbeitung deutlich darauf hin (das bringt mehr Punkte als eine falsche Argumentation!!). Versuchen Sie nicht, einen falschen oder unvollständigen Beweis zu verkaufen! Wenn Sie eine Frage ganz auslassen, erhalten Sie 20 % der Punkte für diese Frage.
Es ist sehr wichtig, dass Sie aus Ihren Fehlern lernen und sie korrigieren. Aus diesem Grund können Sie, nachdem Sie Ihre benoteten Hausaufgaben zurückbekommen haben, Lösungen, die Sie falsch gemacht haben, erneut einreichen (Termin wird noch bekannt gegeben). Wenn Sie eine vollständig korrekte und gut geschriebene Lösung einreichen, erhalten Sie 25 % der verlorenen Punkte für diese Frage zurück.
Schummeln
Wir verstehen, dass die meisten von Ihnen niemals in irgendeiner Form schummeln würden. Es gibt jedoch eine kleine Minderheit von Studenten, bei denen dies nicht der Fall ist. Wenn wir in der Vergangenheit Schüler beim Schummeln erwischt haben, haben sie oft darauf bestanden, dass sie die Regeln und Strafen nicht verstanden haben. Als Teil der ersten Hausaufgabe müssen Sie bestätigen, dass Sie die Richtlinien zum Schummeln gelesen und verstanden haben. Bitte lesen Sie die Carnegie Mellon University Policy on Academic Integrity. Im Folgenden finden Sie einige eindeutige Beispiele für Schummeln:
Konsequenzen: Die Strafe für Schummeln kann von einem Abzug von 10% auf den Gesamtdurchschnitt des Kurses (d.h. eine Verschlechterung der Briefnote) bis zum direkten Nichtbestehen des Kurses reichen. Darüber hinaus wird in den meisten Fällen ein Schreiben an den Studiendekan geschickt, der weitere Konsequenzen festlegt.
Verlängerte Studienzeiten und Nachholtermine
Wir kommen gerne Studenten entgegen, die von Larry Powells Büro genehmigte verlängerte Studienzeiten benötigen. Bitte wenden Sie sich an einen der Dozenten, wenn Sie sich in dieser Situation befinden.
Es werden keine Tests, Prüfungen oder Hausaufgaben nachgeholt, außer bei dokumentierten medizinischen oder familiären Notfällen oder bei anderen von der Universität genehmigten Abwesenheiten. Eine Erkältung oder ein Computerabsturz gelten leider nicht als entschuldigte Abwesenheit.
Wohlbefinden und Glück
Ihr Wohlbefinden und Ihr Glück liegen uns sehr am Herzen!!! Seien Sie sich darüber im Klaren, dass alle Mitarbeiter des Kurses immer für eine Beratung oder ein Gespräch zur Verfügung stehen, und Sie sollten so oft Sie wollen die Sprechstunden besuchen, um akademische und nicht-akademische Gespräche zu führen.
Sie sollten aber auch wissen, dass die Universität Dienstleistungen anbietet, die Sie vielleicht irgendwann während des Semesters in Anspruch nehmen wollen. Wenn Sie sich jemals unsicher sind, ein Problem haben oder weitere Informationen wünschen, wenden Sie sich an die Dozenten.
Für eine umfassende Liste der Gesundheitsdienste der CMU klicken Sie bitte hier.
CMU Police Department
Zögern Sie nicht, die CMU-Polizei anzurufen, wenn Sie sich in einem Notfall befinden oder deren Dienste in Anspruch nehmen möchten.
Counseling and Psychological Services (CAPS)
CAPS hat während des Sommers weniger Personal, steht Ihnen aber trotzdem zur Verfügung. Sie bieten Therapien, Krisenhilfe usw. an, und Sie sollten sich an CAPS wenden, wenn Sie Schwierigkeiten haben, egal wie klein Sie Ihre Probleme auch finden mögen. Wenn CAPS Ihnen nicht angemessen helfen kann, bieten sie auch Überweisungen und grundlegende Beratungen an, um Ihnen zu helfen, das zu finden, was Sie brauchen.
University Health Services
Die Gesundheitsdienste können Ihnen auf die gleiche Weise helfen wie ein Arzt, bieten aber auch ein umfassendes Versorgungsmanagement und Dienste zur Gesundheitsförderung an.
Hinweis: Wenn UHS geschlossen ist, rufen Sie 1(844)881-7176 an.
15-251 Wellness-Hilfe
Wenn Sie sich in irgendeiner Weise schwer tun oder einfach nur darüber reden möchten, wie Sie sich fühlen, wenden Sie sich an eine der folgenden Personen oder Ihren TA, um ein zwangloses Treffen zu vereinbaren.