ChristianHerta

Vorlesung: Einführung in die Informatik

für Studenten der Ingenieureswissenschaften (FH)

von Christian Herta

Der Kurs basiert auf Vorlesungen, die ich an der FHTW-Berlin in den Jahren 2004-2006 gehalten habe.

Inhalt

1.Semester

Motivation ( Umwelttechnik, Facility Management)
Begriffe und Geschichte der Informatik
Mathematische und theoretische Grundlagen
- Grundlagen der Informationsdarstellung
  Zahlensysteme, ASCII-Code etc.
- Grundlagen der Informationsverarbeitung auf Bitebene
  Boolsche Algebra, Schaltfunktionen, Normalformen, Schaltnetze
- Addiererschaltungen
  Halbaddierer, Volladdierer
- Schaltwerke
  Rückkopplungen, Beispiel: RS-Flipflop
Rechnerarchitektur - Aufbau von Computern
Grundbegriffe
- von Neumann Architektur
  von Neumann Prinzip
  - von Neumann Operationsprinzip
    von Neumann Variable, Zweiphasenschema, Befehlsklassen
  - Adressen und Arbeitsspeicher
    Adressen, Adressraum
  - Befehle, Prozessor
    Befehler (Operationscode etc.), Komponenten des Prozessors, Leitwerk, Rechenwerk (ALU etc.)
- Bus
  Prinzip, Charakterisierung, Busarbitrierung, Beispiele
- Speicher
  Merkmale, Cache, Speicherhierarchie
- Eingabe⁄Ausgabesystem
  Steuerungsarten, Peripheriegeräte, Unterbrechungssteuerung
- Abweichungen vom von Neumann Prinzip
  Superskalare Prozessoren, Flynsche Klassen
Übung (Rechnerarchitektur)
Betriebssysteme
- Aufgaben eines Betriebssystems
- Speicherverwaltung
- Auftrags- bzw. Prozessverwaltung
- Betriebsmittelverwaltung
Programmierung
- Grundlagen
- C-Programmierung
  - Einführung; (Übung)
  - Datentypen, Operatoren und Ausdrücke
  - Kontrollstrukturen (Übung)
  - Zeiger und Vektoren
  - Funktionen und Programmstruktur
  - Übung :
    Funktionen (call by value, Parameterübergabe über Zeiger), Aufteilen in Module, Vektoren;
    Übung:
    Funktionen, Programmablaufplan
  - Ein- und Ausgabe (Übung)
  - Dateibearbeitung (Übung)
  - C-Präprozessor
  - Strukturen (structs)
  - Standardbibliothek
  - Dynamische Objekte
- Konzepte der Objektorientierten Programmierung (von C zu C++)

2.Semester

Algorithmen und Datenstrukturen
- Datenstrukturen
  - Einfache Datenstrukturen (Feld, Matrix, Verbund)
  - Stapel und Schlagen
    Übung: Implementierung der Datenstruktur Stapel in C
  - Verkettete Listen
  - Graphen und Bäume
- Algorithmen
  - Grundlagen: Iteration, Rekursion
  - Komplexität: O-Notation etc.
    Übung
  - Beispiele: Sorting, etc.
  - Numerische Methoden: Grundlagen, Rundungsfehler (Übung), Newton-Verfahren, Gauss-Algorithmus (Übung)
Anwendungsprogramme
- Office
- Vektorgraphik
- Bildbearbeitung
- Datenauswertung
Datenbanken
Computernetze
Internet-Technologien

Literatur und Links