Einführung. Rechnerarchitekturen Entwicklung und Ausführung von Programmen Betriebssysteme

Transkript

1 Teil I Einführung

2 Überblick 1 2 Geschichte der Informatik 3 Technische Grundlagen der Informatik Rechnerarchitekturen Entwicklung und Ausführung von Programmen Betriebssysteme 4 Daten, Informationen, Kodierung Daten und Information Bits und Bytes Kodierung Numerischer Daten Kodierung Alphanumerischer Daten Eike Schallehn Grundlagen der Informatik für Ingenieure Wintersemester 08/09 1 1

3 Informatik=? Eike Schallehn Grundlagen der Informatik für Ingenieure Wintersemester 08/09 1 2

4 Computer als Arbeitsmittel In der Informatik geht es genauso wenig um Computer wie in der Astronomie um Teleskope. Edsger Wybe Dijkstra Eike Schallehn Grundlagen der Informatik für Ingenieure Wintersemester 08/09 1 3

5 Der Begriff Informatik Kunstwort aus den 60ern Informatik Information + Technik oder Informatik Information + Mathematik oder Informatik Information + Automatik... Definition (Informatik) Informatik ist die Wissenschaft von der systematischen und automatischen Verarbeitung von Informationen, insbesondere mit Hilfe von Computern. Im Englischen: Computer Science + Information Science Eike Schallehn Grundlagen der Informatik für Ingenieure Wintersemester 08/09 1 4

6 Bereiche der Informatik Angewandte Informatik Entwicklung und Verwendung von speziellen Informationsverarbeitungslösungen für bestimmte Anwendungen: Ingenieurinformatik, Wirtschaftsinformatik, Geoinformatik, Bioinformatik, Medieninformatik, etc. Praktische Informatik Techniken der Programmierung und Entwicklung von Lösungen zur Informationsverarbeitung (Software): Programmiersprachen, Algorithmen, Datenstrukturen, Betriebssysteme, Datenbanken, etc. Technische Informatik Struktur, Aufbau und Funktionsweise von Computern (Hardware): Elektround Schalttechnik, Speicher, Prozessoren, Bussysteme, Schnittstellen und Peripherie Theoretische Informatik Theoretische und mathematische Modelle der Informationsverarbeitung: Entscheidbarkeit und Komplexität von Problemen, Eigenschaften von Berechnungsmodellen und Sprachen Eike Schallehn Grundlagen der Informatik für Ingenieure Wintersemester 08/09 1 5

7 Warum... Informatik für Ingenieure? 1 Grundlage und Ergebnis von Ingenieurtätigkeiten sind Informationen, welche in der Entwicklung, der Simulation und dem Test sowie im Betrieb von technischen Produkten verwendet werden. 2 Der Computer wird zunehmend zum Hauptarbeitsmittel von Ingenieuren, der unter dem Einsatz spezieller Software und Verfahren zur Lösung von Problemen im Ingenieurbereich eingesetzt wird. 3 Die Lösung konkreter Probleme in einem gegebenen Anwendungsszenario kann die Entwicklung spezieller Programme durch Informatiker in Kooperation mit Ingenieuren erfordern, wozu ein Austausch von Spezialisten aus beiden Bereichen möglich sein muss. Die Verarbeitung von Information und der Einsatz von Computern durch Ingenieure setzt ein grundlegendes Verständnis der informationstechnischen Grundlagen voraus.

8 Inhalte der Vorlesung Fokus auf Technische Informatik Grundlegendes Verständnis der Funktionsweise von Computern Praktische Informatik Grundprinzipien von Programmiersprachen Lösung von Problemen mittels des Computers Grundlagen der Software-Entwicklungen Betriebsysteme, Datenbanksysteme, Rechnernetze Angewandte Informatik Ingenieurtechnische Anwendungen und Problemstellungen Computergrafik als Grundlage von Computer Aided Design (CAD) Simulation Eike Schallehn Grundlagen der Informatik für Ingenieure Wintersemester 08/09 1 7

9 Typische Informatik-Anwendungen für Ingenieure Spezielle Anwendungen für Ingenieure Computer Aided Design (CAD) Computer Aided Manufacturing (CAM) Computer Aided Planning (CAP) Produktionsplanung und Steuerung (PPS) Produktdatenmanagement (PDM)... Allgemeine Anwendungen im Berufsalltag von Ingenieuren System zur Lösung mathematischer und statistischer Probleme Simulationssysteme Workflow-Systeme Enterprise Resource Planning (ERP)... Eike Schallehn Grundlagen der Informatik für Ingenieure Wintersemester 08/09 1 8

10 Warum... reicht es nicht, wenn ich als Ingenieur weiß, wie ich diese Systeme anwende? 1 Der effiziente Einsatz von Ingenieuranwendungen wird durch ein Verständnis der zugrunde liegenden Technologie erleichtert. 2 In Übergangsbereichen werden Spezialisten mit Fachwissen aus beiden Bereichen (Quereinsteiger oder Ausbildung im Übergangsbereich) benötigt, z.b. Entwicklung von Ingenieuranwendungen, Entwicklung von Produkten mit eingebetteten Systemen (Hard-, Software), Automatisierungstechnik, und Mechatronik. 3 Die Anwendungssysteme bieten Lösungen für allgemeine Problemstellungen, weshalb spezielle Verarbeitungsschritte über Erweiterungsschnittstellen ergänzt werden können.

11 Zusammenfassung: Überblick Informatik Ingenieurwissenschaften sind aus Sicht der Informatik Anwendungsbereich Informatik ist aus Sicht der Ingenieurwissenschaften Grundlage für aktuelle Lösungen Computer ist Hauptarbeitsmittel für Ingenieure (genau wie für Informatiker) Ingenieure verwenden von Informatikern entwickelte Anwendungssoftware Im folgenden: Wie entstand Informatik als Wissenschaft? Was sind die technischen Grundlagen der Datenverarbeitung? Wie werden Informationen zu verarbeitbaren Daten? Eike Schallehn Grundlagen der Informatik für Ingenieure Wintersemester 08/