TIEA3810 So­vel­let­tu pre­di­kaat­ti­lo­giik­ka

Syk­sy 2024

28.10.2024‒16.12.2024

Si­vu pe­rus­tet­tu 14.9.2024

Viik­ko­teh­tä­vät

Joh­dan­to

Kurs­sil­la kä­si­tel­lään ma­te­maat­tis­ta lo­giik­kaa käy­tän­nön so­vel­lus­ten nä­kö­kul­mas­ta. So­vel­lus­aluee­na on en­si­si­jai­ses­ti kou­lu­ma­te­ma­tiik­ka mut­ta myös ai­na­kin oh­jel­moin­ti.

Kurs­sil­la on osit­tain pa­kol­li­sia ta­paa­mi­sia ja ko­ti­teh­tä­viä se­kä pa­kol­li­nen tent­ti. Kurs­sil­la yri­te­tään niin sa­not­tua kään­tei­sen opis­ke­lun me­ne­tel­mää (flip­ped lear­ning), ja sik­si opis­ke­li­ja saa ol­la ta­paa­mi­sis­ta pois kor­kein­taan kol­me ker­taa. Pa­kol­lis­ten ko­ti­teh­tä­vien mää­rä il­moi­te­taan myö­hem­min, sa­moin kuin kuin­ka mo­nen niis­tä rat­kai­su on esi­tet­tä­vä ta­paa­mi­sis­sa.

Ke­sän 2024 ai­ka­na on val­mis­tu­nut uu­si tie­to­ko­ne­oh­jel­ma ko­ko­nais­lu­ku­jen kaa­vo­ja kä­sit­te­le­vien ko­ti­teh­tä­vien tar­kas­ta­mi­sek­si. Si­tä tul­laan hyö­dyn­tä­mään kurs­sil­la, mut­ta muu­tok­set ovat vie­lä kes­ken.

Opis­ke­li­jat, joil­la on näyt­töä ky­vys­tä opis­kel­la ma­te­maat­ti­sia asioi­ta oma­toi­mi­ses­ti, voi­daan pyyn­nös­tä va­paut­taa osit­tain tai ko­ko­naan muis­ta vaa­ti­muk­sis­ta kuin ten­tis­tä.

Tä­tä ko­ti­si­vua voi­daan täy­den­tää kurs­sin ai­ka­na.

Lo­gii­kan kes­kei­set sym­bo­lit vaih­te­le­vat läh­tees­tä riip­puen. Täl­lä kurs­sil­la ne ovat nä­mä: ¬ ∧ ∨ → ↔ ∀ ∃ ⇒ ⇔ ≡ φ ψ χ ⊨ ⊢

Ai­ka­tau­lu

Kurs­si pi­de­tään 28.10.2024‒16.12.2024.

Poik­keuk­set:

• 30.10.2024 12:15‒14:00 C234.1
•  6.11.2024 12:15‒14:00 C234.1
•  4.12.2024 12:15‒14:00 B221.1 Del­ta
• 11.12.2024 12:15‒14:00 C234.1
• 16.12.2024 10:15‒14:00 Luen­to­tent­ti Ag B222.1 Gam­ma

Ope­tus­muo­dot

Lä­hi­ta­paa­mi­sia on 14. Enin­tään kol­mes­ta saa ol­la pois. Jos sa­maan ai­kaan on me­nos­sa toi­nen kurs­si, jos­sa on pa­kol­li­sia läs­nä­olo­ja, sal­lit­tu­jen pois­sa­olo­jen mää­rä kas­vaa ohei­sen tau­lu­kon mu­kai­ses­ti sen funk­tio­na, kuin­ka mon­ta ker­taa pi­täi­si ol­la yh­tä­ai­kaa siel­lä ja täl­lä kurs­sil­la. Lä­he­tä opet­ta­jal­le tie­to, mi­kä kurs­si ja mi­nä päi­vi­nä on pääl­lek­käin.

Pa­kol­lis­ten ko­ti­teh­tä­vien ja nii­den pa­kol­lis­ten esi­tys­ker­to­jen mää­rä il­moi­te­taan myö­hem­min. Opis­ke­lu pe­rus­tuu suu­rel­ta osin kään­tei­sen opis­ke­lun me­ne­tel­mään. Se tar­koit­taa, et­tä opis­ke­li­joi­den pi­tää tu­tus­tua ai­neis­toon ja teh­dä teh­tä­viä en­nen ta­paa­mi­sia. Ta­paa­mi­sis­sa kes­kus­tel­laan opis­kel­ta­vis­ta asiois­ta, var­sin­kin sel­lai­sis­ta joi­ta ai­neis­to ei avan­nut riit­tä­väs­ti, se­kä kä­si­tel­lään teh­tä­vien rat­kai­su­ja. Ko­ti­teh­tä­vis­tä osa teh­dään oh­jel­maa vas­taan, jo­ka an­taa vä­lit­tö­mäs­ti pa­lau­tet­ta vas­tauk­sis­ta.

Ai­neis­to­na on luen­to­teks­ti, vep­pi­si­vu­ja jois­sa on kurs­sin ai­hee­seen liit­ty­viä teh­tä­viä joi­den vas­tauk­set tie­to­ko­ne tar­kas­taa vä­lit­tö­mäs­ti, luen­to­ruu­tu­ja se­kä mah­dol­li­ses­ti muu­ta opis­ke­li­joil­le il­mai­sek­si saa­ta­va­na ole­vaa ai­neis­toa.

Ar­vo­sa­na mää­räy­tyy vain ten­tis­tä (sil­lä va­rauk­sel­la, et­tä jos osa­suo­ri­tuk­sia puut­tuu, niin ar­vo­sa­naa ei tu­le vaik­ka tent­ti me­ni­si kuin­ka hy­vin).

Tent­ti

En­sim­mäi­nen tent­ti on 16.12.2024 klo 10:15‒14:00 Ag B222.1 Gam­ma. Sii­hen ei tar­vit­se il­moit­tau­tua. Lo­put ten­tit ovat [ei vielä tiedossa] ja [ei vie­lä tie­dos­sa]. Nii­hin il­moit­tau­du­taan Si­sus­sa.

Esi­tie­to­vaa­ti­muk­set

Kaik­ki esi­tie­dot saa kor­va­ta muul­la sa­man­kal­tai­sel­la suo­ri­tuk­sel­la. Esi­tie­to­kurs­sin suo­ri­tus saa ol­la kes­ken.

Pa­kol­li­set:

• MATA2700 To­dis­ta­mi­sen ja päät­te­lyn pe­rus­teet tek­nii­kan alal­le
• ITKP102 Oh­jel­moin­ti 1

Suo­si­tel­lut:

• TIEP111 Oh­jel­moin­ti 2
• MATA2520 Jouk­ko-op­pi ja graa­fi­teo­ria

Työ­mää­rä

Va­rau­du sii­hen, et­tä työ­mää­rä on suu­ri. Vi­ral­li­sen las­ku­ta­van mu­kaan 5 op tar­koit­tai­si 133 tun­tia opis­ke­li­jan työ­tä. Mi­nus­ta vi­ral­li­nen las­ku­ta­pa on vää­rä, mut­ta yli sa­ta tun­tia voi­daan kyl­lä tar­vi­ta.

Va­raa täl­le kurs­sil­le 13 tun­tia vii­kos­sa. Täs­sä yh­tey­des­sä tun­ti tar­koit­taa 45 mi­nuut­tia opis­ke­lua ja 15 mi­nuut­tia tau­koa. Tauot ovat tär­kei­tä, ja on­han myös lä­hi­ope­tuk­ses­sa ai­na var­tin tau­ko jo­kais­ta kol­men var­tin luen­toa tai de­moa koh­den.

Taus­taa

Ot­tei­ta ACM/IEEE Software Engineering 2014

• Software engineering makes little direct use of traditional continuous mathematics, although such knowledge may be necessary when developing software for some application domains as well as when learning statistics. Like computer science, software engineering makes use of discrete mathematical formalisms and concepts where necessary, such as when modeling the interactions and potential inconsistencies among different requirements and design solutions, modeling artifacts for test design, and modeling behavior for security analysis.

• Mathematical foundations	50
  Functions, relations, and sets	a E
  Basic logic (propositional and predicate)	a E
  Proof techniques (direct, contradiction, and inductive)	a E
  Basics of counting	a E
  Graphs and trees	a E
  Discrete probability	a E
  Finite state machines and regular expressions	c E
  Grammars	c E
  Numerical precision, accuracy, and errors	c E
  Number theory	D

  Software modeling and analysis	28
  …
  Introduction to mathematical models and formal notation	k E
  Formal analysis (e.g., theorem proving)	k E

• This suggests that certain kinds of advanced process-oriented SEEK material, although marked at an “a” (application) level of coverage, could be covered at a “k” level if absolutely necessary to allow for various sorts of curriculum innovation. Nevertheless, material with deeper technical or mathematical content marked “a” should not be reduced to “k” coverage because it tends to be much harder to learn on the job.
• should be presented, at least in part, as recurring themes:
  • Measurement, quantification, and formal or mathematical approaches.
• Curriculum Guideline 13: Material taught in a software engineering program should, where possible, be grounded in (a) sound empirical research and mathematical or scientific theory or (b) widely accepted good practice.
• It is important, however, not to be overly dogmatic about the application of a particular theory because its use may not always be appropriate. For example, formalizing a specification or design in order to apply mathematical approaches can be inefficient and reduce agility in many situations. In other circumstances, however, it may be essential.
• The following are examples of areas where motivation is particularly needed:
  • Mathematical foundations: Logic and discrete mathematics should be taught in the context of their application to software engineering or computer science problems. If derivations and proofs are presented, these should preferably be taught following an explanation of why the result is important. Statistics and empirical methods should likewise be taught in an applied, rather than an abstract, manner.

Läh­tees­tä Nie­me­lä, P., & Val­ma­ri, A. (2018). Elementary Math to Close the Digital Skills Gap, CSEDU 2018
The comparison of usefulness and adequacy of math education evaluated by SW professionals (Lethbridge, 2000; Pu­hak­ka and Ala-Mut­ka, 2009, N = 181; N = 212)

Van­hat tie­dot­teet