11
Formale Sprachen, Datenstrukturen & Algorithmen (Fach) / Theoriefragen (Lektion)
Anzeige
- Begriff "Informatik" - Begriffsverschmelzung aus Information und Automatik - Eingeführt Ende 1950er von Karl Steinbuch, automatisierte Informationsverarbeitung von Natur, Technik, Gesellschaft - Anfangs Rechenmaschinen zur Zahlenverarbeitung - Heute Verarbeitung beliebiger Informationen wie Text und Bilder
- Historische Entwicklung der Informatik - China, 1000 v.C.: Abakus - Rechenbrett mit Kugeln, +-*/ auch Quadrat- und Kubikwurzeln ziehen
- Begriff Algorithmus - 9.Jhdt, geprägt von Mathematiker u. Astronom Ibn Musa Al-Chwarismi - Verarbeitungsvorschrift für Mensch und Maschine - Aus Präzison der sprachlichen Darstellung muss Abfolge der Verarbeitungsschritte hervorgehen - Bsp.: Euklidischer Algorithmus zur Bestimmung des ggT zweier natürlichen Zahlen a und b
- Meilensteine der Informatik - Ries: Rechengesetz zum Dezimalsystem - Pascal: Rechenmaschine mit sechs Stellen - Hahn: 1. mechanische Rechenmaschine - Hollerith: Erfinder der Lochkarte - Schickard: Erste Rechenmaschine - Leibniz: Maschine für vier Grundrechenarten - Babbage: Prinzip der "Analythical Engine"
- Konrad Zuse - erster funktionstüchtige Computer - 1940er-Jahre: Bau von ersten Computern in Berlin dank elektromechanische Bauteile - Z3: etwa 2.600 Relais, 64 Speicherplätze (jeweils 22 Bits) -> Multiplikation in ca. 3 Sekunden
- Howard Aiken und Mark I - 1944: mit Harvard Uni und IBM -> teilweise programmgesteuerte Rechenlage - Bestand aus ca. 100.000 Teilen, 15 cm lang, Addition in 1/3 Sekunden, Multiplikation in 6 Sekunden
- John von Neumann - Mitte 1940er: Fundamentalprinzipien einer Rechenlage - Rechenwerk, Steuerwerk, E/A, Verbindungen, Programm und Daten im Speicher - Schritt für Schritt Bearbeitung von Befehlen, Bedingte Sprünge ud Verzweigungen
- Generationen der elektronischen Datenverarbeitung Computergeneration Eingabeeinheit Verarbeitungseinheit Ausgabeeinheit 1. Generation Röhrenrechner Schalttafeln Trommelspeicher Leuchtenanzeigen, Drucker mit Endlospapier 2. Generation Transistorrechner Lochkarten Magnetkernspeicher Drucker mit Endlospapier 3/4. Generation iC-Rechner Terminal mit Tastatur, Magnetband iC-Schaltung (Mikrochip) 5. Generation Mikrocomputer Tastatur, Maus, Festplatte usw. Mikroprozessor Bildschirm, Festplatte, Farb-/laserdrucker
- Morre'sche Gesetz Packungsdichte der Transistoren auf Mikroprozessor verdoppelt sich etwa alle 18 Monate
- Bedeutung, Einordnung und Einteilung - Kommerzielle Rechner: Ein-/Ausgabe von großen Datenmengen, einfache Berechnungen - Wissenschaftlicher Rechner: komplexe, langwierige Rechnungen, kleine Mengen Ein-/Ausgaben - Prozess-/Echtzeit-Rechner: Steuerung/Überwachung physikalischer, chemischer und technischer Prozesse. Erfordert logische & zeitliche Korrektheit - Embedded Systems: Steuerung in technischen Geräten (Handys, Autos, Flugzeuge, Züge,...)
- Anzeige
- Vier Kernbereiche der Informatik 1. Theoretische Informatik - Grundlagen für Andere - Automatentheorie und formale Sprachen - Berechenbarkeitstheorie - Komplexitätstheorie 2. Praktische Informatik - Grundlagen der Systemsoftware - Programmiersprachen, Compiler, Interpreter - Algorithmen und Datenstrukturen - Betriebssysteme und Netzwerke - Datenbanken 3. Technische Informatik - Grundlagen der Hardware - Mikroprozessortechnik - Rechnerarchitektur - Rechnerkommunikation 4. Angewandte Informatik - Computer für den Anwender - wirtschaftliche, kommerzielle Anwendungen - technisch-wissenschaftliche Anwendungen 5. Interdisziplinäre Gebiete - Wirtschaftsinformatik - Computervisualistik - KI - Computerlinguistik - Bioinformatik