CL-Programmierung I: Python (WiSe 2017/18)

Im Bachelorstudiengang Computerlinguistik an der Uni Düsseldorf.

Eckdaten

Dozent: Dr. Kilian Evang <evang@hhu.de>
Co-Dozentin: Esther Seyffarth, M.A.
Vorlesungen: Di. 14:30–16:00, Raum 24.21.03.62-64 (PC-Pool)
Übungen: Mi. 14:30–16:00, Raum 24.21.03.62-64 (PC-Pool)
bzw. 24.21.00.90 (für Teilnehmer/innen mit eigenem Laptop)
Sprechstunde: Mi. 16:30–18:00 oder nach Vereinbarung, Raum 24.53.00.85

Hinweise zum PC-Pool

Allgemeine Informationen hier.
Beim Starten des PCs bitte Ubuntu als Betriebssystem auswählen. Weitere Informationen zu Ubuntu hier.
Achtung: Die PCs werden bei jedem Neustart automatisch in den Ursprungszustand versetzt und gespeicherte Daten gehen verloren. Bitte sichern Sie immer alle Ihre Daten auf USB-Sticks, in der Cloud o.Ä.
Bitte den PC nach Benutzung herunterfahren. So vermeiden Sie, dass Ihre persönlichen Daten (Browserverlauf, Cookies etc.) auf dem PC zurückbleiben.
Wenn Sie das Betriebssystem Ubuntu auf Ihrem Laptop nutzen möchten, können Sie es z.B. als Virtuelle Maschine installieren. Hier finden Sie eine Anleitung.

Hinweise zum Beteiligungsnachweis

Es werden (fast) jede Woche Aufgaben gestellt, die zu bearbeiten sind.
Es handelt sich meistens um eine Programmieraufgabe. Textaufgaben o.Ä. können aber auch vorkommen.
Beim Bearbeiten der Aufgaben dürfen Sie sich mit Ihren Kommiliton/inn/en austauschen. Jede/r Teilnehmer/in muss jedoch eine eigene funktionierende Lösung erstellen.
Zwecks Beteiligungsnachweis muss jede/r Teilnehmer/in seine/ihre funktionierende Lösung persönlich während der Übungssitzung derselben oder der folgenden Woche vorzeigen. Der/die Dozent/in vermerkt das dann.
Wenn Sie eine Frist versäumen, kommen Sie bitte so bald wie möglich in die Sprechstunde, damit wir eine Lösung finden können.

Lernziele

Theorie: Die Teilnehmer/innen lernen,

welche Rolle Programmierung in der Computerlinguistik spielt, welche Arten von Daten Computerlinguist/inn/en verarbeiten müssen und welch Arten von Programmen sie schreiben müssen.
die Grundzüge der Geschichte und der Prinzipien der Unix-Programmierumgebung. Angesichts der heutigen Vielzahl von Programmiersprachen und Entwicklungsumgebungen spielt diese Umgebung aufgrund ihrer Allgegenwärtigkeit und als verbindendes Element eine Schlüsselrolle für zukünftiges Selbststudium und beim Verstehen existierender Software.
Grundbegriffe des Programmierens wie Werte, Typen, Ausdrücke, Operatoren, Kontrollstrukturen, Funktionen, Objekte etc. Wir gehen hier nicht zu sehr in die Tiefe, definieren aber alle Begriffe sorgfältig, sodass der Weg für ein zukünftiges Eintauchen in tiefere Schichten der Materie frei ist. Wir benutzen hier intensiv die Programmiersprache Python 3 als Anschauungsmaterial, die sich aufgrund ihrer einsteiger/innenfreundlichen Abstraktionsebene sehr gut eignet.

Praxis: Die Teilnehmer/innen lernen,

mit der Kommandozeile und der Unix-Programmierumgebung umzugehen. Wie in der Theorie hat das auch in der späteren Praxis eine Schlüsselfunktion.
einfache bis mittelkomplexe Programme in Python zu schreiben, die nicht nur funktionieren, sondern auch gut lesbar und wartbar sind.
insbesondere den Umgang mit rohen und annotierten Sprachdaten. So werden sie schnell in die Lage versetzt, den Computer als Werkzeug bei linguistischer Forschung (und beim Spielen mit Sprache) einzusetzen.

Zeitplan

Bitte zeigen Sie die Aufgaben in derselben oder in der nächsten Übungssitzung vor.

Datum	Vorlesungsskripte	Übungsaufgaben
10.10., 11.10.	01. Sprachdaten 02. Interaktive und Nichtinteraktive Programme 03. Die Unix-Programmierumgebung	01. Erste Schritte mit der Kommandozeile
17.10., 18.10.	04. Simple Sprachdatenverarbeitung auf der Kommandozeile 05. Unix-Cheatsheet	02. Simple Sprachdatenverarbeitung auf der Kommandozeile
24.10., 25.10.	06. Grundlegendes zu Python 07. Objekte und Literale 08. Variablen 09. Ausdrücke für Zahlen 10. Ausdrücke für Strings	03. Erste Schritte mit Python
31.10., 01.11.	keine Sitzungen (Reformationstag, Allerheiligen)
07.11., 08.11.	11. Zuweisungen und Löschanweisungen 12. Listenoperationen 13. Iteration mit `for`-Schleifen	04. Listen und Iteration
14.11., 15.11.	14. Dictionary-Operationen 15. Verzweigungen und Boole’sche Ausdrücke	05. Dictionarys
21.11., 22.11.	16. Input und Output 17. Einfache CLIs und TUIs mit Python	06. Input und Output
28.11., 29.11.	18. Funktionen 19. Rekursion	07. Funktionen
05.12., 06.12.	20. Reguläre Ausdrücke	08. Reguläre Ausdrücke
12.12., 13.12.	21. Fehler erzeugen, behandeln und vermeiden	09. Fehlerbehandlung
19.12., 20.12.	In dieser Woche findet sowohl am Dienstag als auch am Mittwoch im PC-Pool eine Übungssitzung statt. Die parallele Übungssitzung in Raum 24.21.00.90 fällt aus.	10. Vermischte Übungen zur Wiederholung und Vertiefung
26.12., 27.12.	keine Sitzungen (Weihnachtsferien)
02.01., 03.01.	keine Sitzungen (Weihnachtsferien)
09.01., 10.01.	22. Guter Programmierstil für Effizienz und Lesbarkeit	11. Programmierstil
16.01., 17.01.	23. Tupel und Sets 24. Operationen auf Iterables 25. Iterieren wie ein Boss	12. Tupel, Sets und Iterables
23.01., 24.01.	26. Bäume 27. Klassen 28. Bäume mit Klassen	13. Klassen und Bäume
30.01., 31.01.	29. Sprachverarbeitung mit SpaCy	Keine neuen Aufgaben. ÜA 12+13 können noch vorgezeigt werden.
zum Selbststudium empfohlen	Kontextmanager (`with`) Unicode JSON und XML Zufallszahlen Funktionen als Werte OOP, Polymorphismus, Vererbung Modularisierung, Kapselung, separation of concerns

Weitere Ressourcen

Zum Selbststudium und für weitere Übungen stehen im Internet und in Lehrbüchern viele Materialien zur Verfügung. Hier ein paar Links:

Python für Linguisten (Kurs mit Aufgaben und Musterlösungen)
Python-Kurs (frei zugänglich)
Learn to Program: The Fundamentals (Einschreibung erforderlich)
Python Programming: An Introduction to Computer Science (Lehrbuch)
Python 3 Documentation (die offizielle Dokumentation zu Python)