Informatik 1 S-9-06/2007. Forschungsberichte Diplomarbeiten Skripten Vorträge/Tagungen

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Informatik 1 S-9-06/2007. Forschungsberichte Diplomarbeiten Skripten Vorträge/Tagungen"

Transkript

1 Informatik 1 Einleitung Grundlagen der Datenverarbeitung Aufbau und Betrieb von Computern Betriebssysteme Windows XP Dateien und Dateisysteme Arbeiten mit Texten Präsentationen erstellen Tabellenkalkulation Computernetzwerke Internet Computersicherheit Datenbanken S-9-06/2007 Ueli Walder Institut für Bauinformatik Technische Universität Graz Forschungsberichte Diplomarbeiten Skripten Vorträge/Tagungen

2 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung Begriffe der Informatik Klassifikation der Fachgebiete der Informatik Theoretische Informatik Technische Informatik Praktische Informatik Angewandte Informatik Wirtschaftsinformatik Zur Geschichte der Informatik Von A wie Abakus bis Z wie Zuse Rechnergenerationen Künftige Entwicklungen Grundlagen der Datenverarbeitung Information und Datenkodierung Darstellungen, Zeichen, Worte und Sprachen Binäre Kodierung Informationsdarstellung im Rechner Zahlensysteme Speicherung von Daten Darstellung von ganzen Zahlen (engl. integer), Komplement Gleitkommazahlen (engl. floating point) Weitere Datentypen Speicherorganisation Speicherung binärcodierter Daten Befehle und Programme im Speicher Datei Datenkompression Datenverschlüsselung und elektronische Signatur Lizenzmodelle für Betriebssysteme und Anwendungssoftware-Pakete Aufbau und Betrieb von Rechnern Von Neumann Architektur Funktion der Komponenten Der Mikroprozessor (CPU) Das Steuerwerk Das Rechenwerk CISC-Mikroprozessor RISC-Mikroprozessor Leistungsmerkmale Heutige Leistungsmerkmale (Stand Sommer 2007) Speicher Flüchtige Speicher (Arbeitsspeicher) Nicht-flüchtige Speicher Arbeitsspeicher Massenspeicher Datensicherung und Datenträger...44

3 Informatik 1 Einleitung Seite Festplatten (Hard Disks) Disk Array - RAID Optische Datenträger Magnetbänder Bussysteme Front Side Bus (FSB) Unterscheidung der Bussysteme Heute gebräuchliche Bussysteme Synchroner und asynchroner Datentransfer Eingabegeräte Ausgabegeräte Monitore Drucker Weitere Ausgabe-Controller Multimedia Betriebssysteme Betriebsarten Betriebssysteme Aufgaben eines Betriebssystems Starten und Beenden des Rechnerbetriebs Organisation und Verwaltung des Arbeitsspeichers Steuerung der Hardwarekomponenten Organisation und Verwaltung der Speichermedien Organisation der Bildschirmanzeige Verwaltung und Bedienung mehrerer Nutzer mit eigenen Zugriffsrechten und Nutzungsprofilen Dienstfunktionen Hilfefunktionen, Betriebssystemdokumentation Kommandointerpreter und grafische Bedienoberfläche Kommandointerpreter Grafische Bedienoberfläche (GUI, Graphical User Interface) Das Betriebssystem Windows XP Allgemeines Grundlegende Eigenschaften von Windows-XP Organisation des Rechners Dateisysteme Sicherheit unter Windows-XP Grundlegende Arbeitstechniken Starten des Rechners und Anmeldung auf dem System Das Start-Menü Die Taskleiste Arbeiten mit Fenstern Arbeiten mit der Tastatur Arbeiten mit der Maus Windows Hilfefunktionen Windows Anwendungen Dateien und Dateisysteme Das Dateisystem Dateinamen...81

4 Informatik 1 Einleitung Seite Zugriffsrechte Mit Dateien und Ordnern unter Windows XP arbeiten Dateien und Ordner auf dem Desktop Arbeit mit dem Explorer Arbeiten mit Texten Textverarbeitung Interaktive Systeme Textsatzsysteme Generelle Arbeitsregeln bei der Erstellung von Texten Desktop Publishing (DTP) Gestaltung von technischen Berichten Bedeutung einer einheitlichen Form Aufbau und Inhalt eines Berichts Formale Gestaltung Veröffentlichung und Autorenrechte Präsentationen erstellen Vortragen Vorbereitung eines Vortrags Vortragstechnik Technische Vorbereitung Präsentationstechnik und Foliengestaltung Tabellenkalkulation Excel Arbeitsbereich Wertebereich Arbeiten mit Excel Zellen verschieben oder kopieren Zellen und Zellbereichen Namen zuweisen Eingabe von Formeln Zellbezüge Formeln mit Texten Standardfunktionen verwenden Logische Operationen Grafische Auswertungen Praktische Anwendungen aus dem Ingenieurbau Berechnung von Querschnittswerten Berechnung von Spannungen Zielwertsuche Lösung einer quadratischen Gleichung Datenbankanwendungen mit Excel Pivot-Tabellen Arbeiten mit Makros Rechnernetze - Arbeiten im Netz Rechnernetze Übertragungsmedien Topologie von Netzwerken Netzwerksysteme Netzprotokolle Netzwerk-Technologie Aktive Elemente im Netzwerk...138

5 Informatik 1 Einleitung Seite Datenübertragungsarten Netzwerk-Management Das Internet Die Organisation des Internet Zur Geschichte des Internet Der Aufbau des Internet Anschluss ans Internet Die Adressierung im Internet Dienste im Internet Elektronische Post ( ) File Transfer Protokoll (ftp) News (Usenet), many-to-many Kommunikationssystem, weltweite Diskussionsforen Telnet Chat (Diskussionsforen) World Wide Web ( WWW, W3 oder Web ) Suchen und Finden im Die Seitenbeschreibungssprache HTML Computersicherheit Bedeutung Passwörter Sicherheit im verkehr Gefahren der Kommunikation Viren, Würmer und Trojaner Schutz vor Viren Vorbeugende Massnahmen Bereinigung eines durch Viren befallenen Systems Anti-Virenprogramme Viren-Suchprogramme Speicherresidente Anti-Virus-Programme Sicherheit von Microsoft Outlook Gemeinsame Verwaltung der Sicherheitseinstellungen Sicherheit im Internet Hinterlassen von Spuren Gefahrenherde Persönliche Daten Gesicherte Übertragung Aktive Inhalte von Web-Seiten Aktive Inhalte und ihre Gefahren Java ActiveX JavaScript Firewalls Firewall-Techniken (Filterverfahren) Paketfilter Application Level Firewalls (ALF)/ Proxy-Server Stateful Inspection Aufbau eines (sicheren) Firewall-Systems Personal Firewalls/ Desktop Firewalls...178

6 Informatik 1 Einleitung Seite Schwächen der Desktop Firewalls Sinn und Unsinn von Desktop Firewalls Fazit Datenbanken im Ingenieurwesen Konventionelle Datenverarbeitung und Datenbank Einführung in Datenbanken Grundsätzliche Forderungen an ein Datenbanksystem Inhaltliche Anforderungen an ein Datenbanksystem Datenunabhängigkeit Zusammenfassung der wichtigsten Datenbank-Grundsätze Relationale Datenbanken Die Datenbank Access Die Access Oberfläche Tabellen Primär- und Sekundärschlüssel Der Datenbankentwurf Normalisierung Die Beziehungen zwischen den Tabellen bestimmen Theoretische Grundlagen Das Beziehungsmodell Tabellen verbinden Haupt- und Detailtabelle Beziehungen zwischen Tabellen herstellen Beziehungen bearbeiten Beziehungen löschen Referentielle Integrität Unterdatenblätter Formeln und Funktionen Wissenswertes über Formeln und Funktionen Zusammenfassung Funktionen Abfragen Abfragen über mehrere Tabellen Feldeigenschaften in Abfragen Berechnungen in Abfragen Aktionsabfragen Parameterabfrage Formulare Neues Formular erstellen Die Toolbox Eigenschaften Formular-Eigenschaften Steuerelement-Eigenschaften Steuerelemente Seitenumbrüche Objekte einfügen Linien und Rechtecke Ausrichtungshilfen Feldreihenfolge festlegen Berichte...259

7 Informatik 1 Einleitung Seite Einen neuen Bericht erstellen Bereiche eines Berichts Bericht gruppieren Eigenschaften in Berichten Mehrspaltiger Bericht Datenfelder einfügen Berechnende Felder und Funktionen einfügen Datenschutz und Datensicherheit in ACCESS Datensicherheit Datenschutz Literaturverzeichnis Zusammenstellung der Internetverweise Einige weitere Institute für Bauinformatik (Stand ) Index Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis...283

8 Informatik 1 Einleitung Seite 7 1. Einleitung Die moderne Welt ist von der Informatik geprägt. So wie einst Maschinen die Handarbeit unterstützten und ersetzten, übernehmen heute Computer immer mehr Aufgaben in unserer Gesellschaft. Die Entwicklung ging vom Bedürfnis aus, Rechenvorgänge zu unterstützen und zu automatisieren und die dafür notwendigen oder dabei anfallenden Daten effizient zu speichern und zu nutzen. Heute nehmen Computer eine zentrale Stellung in der Erzeugung und Verarbeitung von Informationen aller Art ein, z.b.: Datenverarbeitung, Signalverarbeitung (Telekommunikation), Prozesssteuerung (Robotik), Simulation (virtuelle Realität), Steuerung von Geschäftsprozessen, usw. Die vorliegende Vorlesung behandelt die Grundlagen der Informatik und wichtige, nicht fachspezifische Anwendungen, wie Textverarbeitung, Präsentation, Tabellenkalkulation und Datenbanken. Diese werden bereits während des Studiums intensiv gebraucht und sind auch aus dem Alltag der Berufspraxis der Ingenieurinnen und Ingenieure nicht mehr wegzudenken. Eine gewisse Vertrautheit des Studenten im elementaren Umgang mit Computern wird vorausgesetzt. Für die einzelnen Fachapplikationen (Office-Programme) und das Betriebssystem Windows-XP stehen weitere Scripten zur Verfügung, um die Anwendung der Programme im Selbststudium zu erlernen oder zu vertiefen. Primäres Ziel der Vorlesung ist nicht das Erlernen der Bedienung der Programme, sondern der Erwerb des Verständnisses von deren Arbeitsweise, sowie die effiziente Umsetzung der manuellen Tätigkeiten mittels EDV. Das Kapitel über Präsentationsgrafiken befasst sich deshalb zum Beispiel hauptsächlich mit der Gestaltung eines Vortrages und den Regeln der grafischen Darstellung und nicht so sehr mit allen Funktionen des dafür eingesetzten Programms. Der Verfasser möchte an dieser Stelle seinen Mitarbeiterinnen Dipl. Ing. Karolina Lorenz und Dipl. Ing. Karin Kittl-Mitteregger für die wertvolle Hilfe beim Korrekturlesen und die vielen Anregungen herzlich danken.

9 Informatik 1 Einleitung Seite Begriffe der Informatik Informatik ist die Wissenschaft, welche Informationen modelliert, darstellt, aufbereitet, speichert, verarbeitet und einsetzt, wobei sie die weiteren Grundelemente Daten und Nachrichten verwendet. (engl. computer science) Information ist ein Grundbegriff, der nicht weiter auf elementare Begriffe zurückgeführt wird und neben den klassischen Grundelementen Materie und Energie einen neuen Rohstoff definiert, welcher, wie die beiden zuvor genannten klassischen Basisstoffe, wirtschaftlich genutzt wird. (Levi/Rembold: Einführung in die Informatik) Daten sind kodierte, d.h. nach einem Code transformierte (verschlüsselte) und abgespeicherte Informationen. Man kann sie im weitesten Sinne als Objekte bezeichnen, welche zu verarbeiten sind (z.b. Texte und Zahlen). Nachrichten beschreiben - basierend auf vereinbarten Interpretationsregeln - Informationen. Die Buchstabenfolge s, a, n, s,, g, r, ü, e, s, s, t, wird erst durch die Kenntnis des Steirischen (entspricht der Interpretationsregel) von der Nachricht zur Information transformiert. Ein Rechner (engl. computer) ist das wesentliche Werkzeug eines Informatikers oder Informatik-Anwenders, um die Grundaufgaben der Informatik zu erfüllen. Daher zählt auch die Konzeption der Architektur eines Rechners zum Aufgabenbereich der Informatik, wobei allerdings Herstellungstechnologien, Systemtechniken und optische Herstellungs- und Messverfahren als benachbarte Fachgebiete mitberücksichtigt werden müssen. Weitere zentrale Begriffe im Zusammenhang mit der Informationsverarbeitung sind der Algorithmus, die Komplexität, die Berechenbarkeit und das Programm. Ein Algorithmus ist eine Folge von informationsverarbeitenden Operationen, die innerhalb einer endlichen Zeit, in logisch konsistenter Art, Eingabe- in Ausgabedaten überführen. Er gibt die elementaren Schritte an und die Reihenfolge in der diese abzuarbeiten sind (eine Art Kochrezept ). Die meisten ingenieurwissenschaftlichen Probleme können mittels Algorithmen dargestellt werden und mit numerischen Verfahren gelöst werden (z.b. das Lösen eines Gleichungssystems mit dem Gauss schen Algorithmus). Algorithmen können sich aus mehreren Algorithmen zusammensetzen und kompliziert verschachtelt sein. Die Umsetzung in eine maschineninterpretierbare Sprache ergibt ein Computerprogramm (Algorithmen + Daten). Die Komplexität eines Algorithmus sagt etwas darüber aus, ob ein Problem in endlicher Zeit lösbar ist, oder ob es sich um ein nichtdeterministisches, heuristisches (nicht mathematisch

10 Informatik 1 Einleitung Seite 9 lösbares) Problem handelt. Die Komplexität von Algorithmen wird in deren Ressourcenverbrauch gemessen, meist Rechenzeit oder Speicherplatzbedarf. Es werden jedoch auch speziellere Komplexitätsparameter wie die Grösse eines Schaltkreises oder die Anzahl benötigter Prozessoren bei parallelen Algorithmen untersucht. Ingenieurwissenschaftliche Algorithmen weisen oft eine sehr hohe Komplexität auf. Nur wenige Probleme sind exakt lösbar. Die meisten Algorithmen sind Näherungslösungen für die bewiesen werden kann, dass bei einem sukzessiven Steigern des Aufwandes (z.b. der Anzahl der Iterationsschritte oder des Grades von Funktionen) sich die Lösung einer theoretisch bekannten Lösung beliebig genau annähert. Die bekannteste und am weitesten verbreitete Methode zur Lösung von ingenieurwissenschaftlichen Problemen mit Computern ist die Methode der Finiten Elemente. Sie beinhaltet eine Vielzahl von Algorithmen zur näherungsweisen Beschreibung des Tragverhaltens von Bauwerken. Die Komplexität hängt von der Berücksichtigung der genauen Geometrie, der Lagerungsbedingungen, der Materialeigenschaften, des dynamischen Verhaltens, usw. ab. Um einen Algorithmus zur Lösung eines Problems entwerfen zu können muss vorausgesetzt werden, dass das Problem überhaupt berechenbar ist, d.h. dass es auf einer Turing- Maschine (einem einfachen Computer bzw. einem elementaren Rechenmodell) lösbar ist. Das Besondere an einer Turingmaschine ist, dass sie mit nur drei Operationen (Lesen, Schreiben und Lese-/Schreibkopf bewegen) die Probleme lösen kann, die auch von einem Computer gelöst werden könnten. Sämtliche mathematischen Grundfunktionen wie Addition und Multiplikation lassen sich mit diesen drei Operationen simulieren. Darauf aufbauend kann man schliesslich komplexere Programme simulieren. Dabei ist zu bemerken, dass die Berechenbarkeit durch einen Computer prinzipiell beschränkt ist, was hier aber nicht weiter erörtert werden soll. Ein Programm ist die Realisierung eines Algorithmus in einer formalen Computersprache, wozu, wie in jeder Sprache, entsprechende Daten- und Programmstrukturen verwendet werden. Ein Programm wird auf einem Computer ausgeführt. Der Entwurfs-, Entwicklungs- und Realisierungsprozess zur Lösung von Informationsverarbeitungsproblemen auf Computern wird als Software-Engineering bezeichnet. Es existieren dazu verschiedenste Theorien, Methoden und Werkzeuge. In der Grundvorlesung Informatik 1 wird mit so genannten Standardapplikationen, wie Textverarbeitung, Tabellenkalkulation und Datenbanken gearbeitet. Diese erfordern keine eigenen Programmierarbeiten zur Realisierung der grundlegenden Funktionen, wie Dateneinund -ausgabe, sondern erlauben es auf sehr komfortable Art mit Daten und Informationen

11 Informatik 1 Einleitung Seite 10 umzugehen. Darüber hinaus ermöglichen sie aber auch die Programmierung eigener Algorithmen innerhalb der Standardapplikationen Klassifikation der Fachgebiete der Informatik Genauso wie sich in der Bauingenieurkunst viele Fachdisziplinen herausgebildet haben, (Statik, Betonbau, Holzbau, Wasserbau, Grundbau, usw.) unterscheidet man in der Informatik heute verschiedene Fachgebiete, je nachdem, welche Teilaspekte der Informatik im Vordergrund stehen. (Gliederung nach Levi/ Rembold: Einführung in die Informatik) Theoretische Informatik Sie behandelt Grundlagenfragen und abstrahiert von realen Rechnern. Sie stellt das Bindeglied zur Mathematik dar und arbeitet primär mit mathematischen Begriffen und Verfahren. Sie befasst sich z.b. mit Logik, Berechnungsmodellen, Berechenbarkeit, Komplexitätstheorie, formalen Sprachen und Automaten sowie der Verifikation von Programmen Technische Informatik Dieser Bereich der Informatik befasst sich mit Schaltkreisen, deren Einsatz in Prozessoren und Speicherbausteinen, dem Aufbau von Peripheriegeräten und der Leistungsbewertung von Rechnern. Ferner beschäftigt sich die technische Informatik mit der Architektur von Rechnern, worunter sowohl das Operationsprinzip als auch die Struktur von einzelnen Rechnern, Parallelrechnern und von Rechnernetzen zu verstehen ist Praktische Informatik Der zentrale Forschungsgegenstand dieses Zweiges der Informatik ist die Programmierung von Rechnern. Im Einzelnen befasst sich dieser Bereich der Informatik mit Algorithmen und Datenstrukturen, Programmiersprachen, objekt-orientiertem Programmieren, Betriebssystemen, verteilten Systemen, Übersetzern (Compilern), Softwaretechnik und Mensch-Maschine- SchnittsteIIen Angewandte Informatik Ziel dieses Bereiches der Informatik ist die Erforschung und Entwicklung der Anwendungen von Rechnern, was zur Erweiterung und Verbesserung von deren Fähigkeiten führt. Dabei steht das Programmieren wie bei der praktischen Informatik im Mittelpunkt, sodass diese beiden Bereiche meistens schwer zu trennen sind. Im Allgemeinen werden die folgenden thematischen Bereiche zur angewandten Informatik gezählt: Grafische Datenverarbeitung, multimediale Anwendungen, Datenbanksysteme, Numerik, Internetdienste und künstliche

12 Informatik 1 Einleitung Seite 11 Intelligenz Wirtschaftsinformatik Dieser Informatikzweig befasst sich mit den Informationsinfrastrukturen von Organisationen in Wirtschaft und Verwaltung und der Konstruktion von Informationssystemen, welche die Ziele einer Organisation und ihrer Strukturen wirksam unterstützen und die einzelnen Operationen wirtschaftlich durchführbar gestalten. Die folgenden Teilgebiete zählen zur Wirtschaftsinformatik: Erhebungs- und Erfassungsmethoden, Analyse- und Bewertungsmethoden, Architektur von Informationssystemen und Informationsmanagement Zur Geschichte der Informatik Der moderne Allzweckrechner (wie wir ihn heute kennen) entwickelte sich erst nach Ende des zweiten Weltkriegs, trotzdem hat er eine lange Vorgeschichte. Technologische Entwicklungssprünge bei den elektronischen Rechnern führten zu den verschiedenen Computergenerationen Von A wie Abakus bis Z wie Zuse Informationsverarbeitung wird nicht erst seit der Erfindung des Computers betrieben, sondern ist eine grundsätzliche Fähigkeit intelligenter Lebewesen und verläuft stets in drei Schritten: Information aufnehmen (z.b. mit unseren Sinnen), Daten eingeben (z.b. in einen Rechner) Information verarbeiten (z.b. Kopfrechnen) Information ausgeben (z.b. durch Wort, Schrift, Bild) In diesem Zusammenhang spricht man auch vom EVA-Prinzip (Eingeben, Verarbeiten, Ausgeben).

13 Informatik 1 Einleitung Seite 12 Die Technikgeschichte der Informationsverarbeitung weist folgende Meilensteine auf: Ca v Verwendung von primitiven Zahlzeichen in Formen von Strichen, Kerben oder Knoten zum Abzählen v Erste heute bekannte Schriftzeichen entstehen: Der Volksstamm der Sumerer verwendete einfache gegenständliche Abbildungen auf Tontafeln, abstrakte Zahlenbegriffe sind jedoch fremd. In China, Ägypten und den indianischen Kulturen entstehen ebenfalls einfache Schriftsysteme v In Mesopotamien entstehen abstrakte Zahlbegriffe in Form eines Sexagesimalsystems (auf der Zahl 60 aufgebautes Zahlsystem) v Die Babylonier entwickeln eine Keilschrift v Entstehung der abstrakten Mathematik v Zeugnisse der babylonischen Lehrsätze in Form von geometrischen Figuren. Beispielsweise wird das Verhältnis der Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks im Sexagesimalsystem mit 1+24/60+51/ /216000= 1:1, angegeben und das entspricht sehr genau dem tatsächlichen Wert von Wurzel aus 2. Die Assyrer entwickeln eine Keilschrift v In Ägypten werden erste Rechenbretter eingeführt. 800 v Erste Berichte über Fackeltelegrafen (jede Position der Fackeln entspricht einem Buchstaben des Alphabets) bei den Griechen. 450 v Herodot beschreibt das Rechnen mit Steinen. 300 v Aristoteles berichtet über eine Volkszählung unter Zuhilfenahme von Rechenbrettern. 28 v Vitruvius berichtet von der Verwendung von Zählrädern für Wegmessgeräte. 60 Heron beschreibt frühe Automaten und mechanische Zählräder. 200 Der Abakus entsteht in China, Arabien, Europa und später in Russland. Abakus (=Rechenbrett, Rechentafel) Speicherfunktion Rechenfunktion für Addition und Subtraktion Heute noch weit verbreitete Rechenmaschine! ( ) 500 Begründung des dezimalen Systems in Arabien. 600 Volle Ausbildung des dezimalen Stellenwertsystems in Indien Einführung der arabischen Ziffern in Europa Erfindung der Buchdruckerkunst mit beweglichen Lettern durch Johann Gutenberg Leonardo da Vinci beschreibt die Verwendung von Zählrädern in Wegmessgeräten Henlein baut in Nürnberg die erste Taschenuhr Adam Ries veröffentlicht seine Rechenlehrbücher Entdeckung von Logarithmen, womit die Überführung einer Multiplikation in eine Addition ermöglicht wird. Der Schotte John Neper entwickelt Rechenstäbe, mit deren Hilfe die Multiplikation auf die Addition von Teilprodukten zurückgeführt wird. Dieses Prinzip gelangte später in die Rechenmaschine von Schickard. Gilbert unterscheidet zwischen Elektrizität und Magnetismus. Tabelle 1.1: Technikgeschichte der Informationsverarbeitung

14 Informatik 1 Einleitung Seite Napier schlägt das Komma zur Trennung der ganzen Zahlen von den Dezimalbrüchen vor Rechenschieber mit logarithmischer Skala nach Gunter Schickardsche Rechenmaschine Zahnradgetriebe mit 10 Rädern und je 10 Zähnen Stellenwertübertrag wie bei mech. Kilometerzählern Addition und Subtraktion www-gap.dcs.st-and.ac.uk/~history/ Mathematicians/Schickard.html 1642 Pascalsche Rechenmaschine Verbesserte Mechanik bei gleichem Prinzip wie Schickard Rechenmaschine von Gottfried Leibniz Zusätzliche verschiebbare Staffelwalze zum Schnellen Addieren und Subtradieren Differenzenmaschine nach Charles Babbage Erstes Konzept eines programmierbaren Universalrechners mit Zahlenspeicher, Rechenwerk, Leitwerk sowie Ein- und Ausgabeeinheiten. Programmierung mit Lochkarten nach dem Vorbild der automatischen Webstühle nach Jaccard (um 1800). Die Maschine konnte wegen der technischen Komplexität der Mechanik nicht gebaut werden. Ein Nachbau im Jahre 1991 bewies jedoch die prinzipielle Funktionstüchtigkeit. Sehr wichtig für die Theorie der modernen Rechner Lochkarten nach Hermann Hollerith Einsatz bei der 11. amerikanischen Volkszählung Format 1$ Note Hollerith gründete 1896 die Tabulating Machine Company, welche durch Fusionen 1924 zur IBM wurde. Tabelle 1.1: Technikgeschichte der Informationsverarbeitung (Fortsetzung)

15 Informatik 1 Einleitung Seite Z3 nach Konrad Zuse Erster programmierbarer Computer der Welt 2600 Relais als Schaltelemente 64 Speicherplätze für 22-stellige Dualzahlen (ca. 7 Dezimalstellen) 4 Grundrechenoperationen und Wurzelziehen Arithmetische Operationen / Sekunde 1 Multiplikation in 4-5 Sekunden Funktionsweise: Datenspeicher Datentransfer Rechenwerk Adressdecodierer Operationsdecodierer Adressteil Operationsteil Programmspeicher auf Lochstreifen Internetarchiv: Mark I nach Howard Aikens Elektromechanische Konstruktion 15 m lang ; 2.5 m hoch Einzelteile, 3000 Kugellager, 80 km Leiterdrähte 72 Additionszähler mit je 23 Dezimalstellen Lochstreifen und karteneingabe Ausgabe über Lochstreifenstanzer und elektrische Schreibmaschine 1946 ENIAC (electronic numerical integrator and computer): erster funktionierender Röhrenrechner. Entwickelt an der Moore School of Electrical Engineering an der Pennsylvania Universität durch I.P. Echert und J.W. Mauchly Röhren Relais 20 Tonnen schwer 1 Addition pro 0.2 ms 1 Multiplikation 2.8 ms 140 kw Leistungsaufnahme Johann von Neumann entwickelt die bahnbrechende Idee Programm und Daten gleichzeitig codiert im Hauptspeicher zu halten. Damit entfiel die externe Programmsteuerung mit Lochkarten oder Lochstreifen William Shockley, John Bardeen und Walter Brattain erfinden den ersten Transistor. Die Massenproduktion begann in den 50er Jahren für die Einsatzgebiete als schneller Schalter und als Komponente in Verstärkeraufbauten. Tabelle 1.1: Technikgeschichte der Informationsverarbeitung (Fortsetzung)

16 Informatik 1 Einleitung Seite 15 WEB-Seite zur Geschichte der Informatik :http://home.t-online.de/home/cyrill.cmk/history.htm Rechnergenerationen Generation Typische Rechner Technologien Speicherkapazität Geschwindigkeit Software Betriebssystem Programmiersprache ENIAC Zuse Z22 UNIVAC IBM 650 SIEMENS 704 Elektronenröhren Trommelspeicher 1-2 KByte 0.02 MIPS (million instructions per second) Maschinensprache IBM 1400 AEG TR CDC 6600 SIEMENS 2002 Transistoren Magnet-Kernspeicher 32 Kbyte 0.1 MIPS Assembler FORTRAN Stapelverarbeitung Multiprogrammbetrieb IBM /370 DEC PDP-11 SIEMENS 7000 Cray 1 PR1ME Data General Integrierte Schaltkreise (ICs) SSI small scale intergration MSI medium scale integration 1 2 Mbyte 5 MIPS Herstellerabhängige Betriebssysteme C, Pascal Halbleiterspeicher heute Cray XMP Sperry 1100 IBM 309x DEC VAX PR1ME Workstations PC Hochleistungs PC Mikroprozessoren Parallelrechner Netzwerkrechner Optische Speicher 8 Mbyte - >4 Gbyte > 100 MIPS Herstellerabhängige Betriebssysteme UNIX DOS Windows Apple OS Linux C++, Java.NET, C#, J# 5. ab > 2010 Neue Technologien Optische, molekulare, synergetische Rechner Quantencomputer Tabelle 1.2: Rechnergenerationen Künftige Entwicklungen Nach der Regel von Moore verdoppelt sich alle 2 Jahre die Anzahl der Transistoren auf Halbleiterbausteinen (Chips). Diese so genannte Integrationsdichte liegt heute bei rund pro Chip für Speicherbausteine und etwa einem Zehntel davon für Prozessoren. Der Grund für die geringere Anzahl bei letzteren ist, dass sie eine wesentlich komplexere Logik aufweisen, d.h. sie benötigen wesentlich mehr Leiterbahnen (Platzproblem) als die Speicherchips. Nebst der Packungsdichte hat die Taktrate, d.h. die Geschwindigkeit der Schaltvorgänge einen wesentlichen Einfluss auf die Rechenleistung. Sie liegt heute bei rund 4 GHz mit einem Entwicklungsfortschritt von rund 25 MHz pro Woche. Die technologischen Grenzen der Halbleitertechnik sind durch die Quantenphysik gegeben und dürften bis etwa im Jahr 2010

17 Informatik 1 Einleitung Seite 16 ausgereizt sein. Einen wesentlichen Beitrag zur raschen Fortentwicklung hat auch der stete Preiszerfall geleistet. Kostete ein Transistor im Jahre 1968 ca. 1 Euro so liegt der Preis heute bei etwa 10-6 Euro. Eine weitere Steigerung der Rechenleistung ergibt sich durch die Parallelisierung der Informationsverarbeitung. Dies kann durch das Zusammenschalten mehrerer Rechner in einem Netzwerk geschehen oder ein einzelner Rechner kann mit mehreren Prozessoren ausgerüstet sein, welche wiederum pro Prozessor mehrere Aufgaben parallel erledigen können (Parallelrechner). Die Anzahl der superskalaren Prozessoren in einem Parallelrechner reicht üblicherweise von 4 bis zu mehreren Tausend. Bei einem Cray-T3E mit 2176 Prozessoren ist dabei eine Flüssigkeitskühlung notwendig um die durch die 30 Watt pro Prozessor aufgenommene Energie, bzw. deren Verlustleistung in Form von Wärme abzuführen. Abbildung 1.1: Mannjahre und Kosten bei der Entwicklung immer enger gepackter Chips

18 Informatik 1 Grundlagen der Datenverarbeitung Seite Grundlagen der Datenverarbeitung 2.1. Information und Datenkodierung Darstellungen, Zeichen, Worte und Sprachen Um Informationen darstellen und verarbeiten zu können müssen wir diese eindeutig beschreiben. In unserer natürlichen Umwelt stellen wir Informationen durch Buchstaben, Ziffern, Signale, Flaggen usw. dar. Die messbare, zeitliche Änderung einer Information können wir als Signal betrachten. Aus diesen elementaren Bestandteilen der Informationsdarstellung werden nun Worte, Zahlen, Bilder und Grafiken konstruiert. Wir unterscheiden dabei zwischen analoger (kontinuierlicher) und diskreter Darstellung (z.b. analoge (Zeiger) und digitale (Ziffern) Uhren). Analoge Darstellung: Darunter versteht man die kontinuierliche Darstellung durch Werte beliebiger Grösse (fliessend). Eine analoge Darstellung ist daher unendlich vieler Werte fähig. (z.b. ein Intervall aus der Menge der reellen Zahlen). Diskrete Darstellung: Die Darstellung einer Grösse reduziert sich auf die Darstellung einer endlichen Menge ihres Definitionsbereichs. Die einzelnen Werte können dabei aus einem diskreten oder kontinuierlichen Wertebereich stammen (digitale Darstellung, z.b. Bilddarstellung in einer Digitalkamera, Aufzeichnung von Musik auf einer CD). Die einzelnen Elemente einer diskreten Darstellung nennt man Zeichen (engl. character). Sie bilden die Basiseinheiten zur diskreten Darstellung von Informationen und Nachrichten. In der gesprochenen Sprache werden Zeichen durch Sprachlaute ausgedrückt und im geschriebenen Wort durch Buchstaben, Ziffern und Interpunktionen. Ein Zeichenvorrat ist ein endlicher, auf ein bestimmtes Problemgebiet bezogener Satz von eindeutig unterscheidbaren Zeichen oder Symbolen (z.b. Morsezeichen, mathematische Symbole, Grundfarben). Zwei besonders wichtige Spezialfälle stellen binäre Zeichenvorräte und Alphabete dar. Ein Zeichenvorrat der nur aus zwei Zeichen besteht heisst binärer Zeichenvorrat (z.b. Paar von Ziffern: 0 und 1, Paar von Ladungen: geladen, nicht geladen, Paar von Wahrheitswerten: wahr, falsch. Daraus leitet sich die Definition eines Bit ab: Es ist ein Zeichen, das nur zwei eindeutig unterscheidbare Werte annehmen kann. Zur Darstellung eines Bits verwenden wir die Zeichen 0 und 1. Ein Byte ist die nächst höhere Einheit, welche 8 Bits zusammenfasst.

19 Informatik 1 Grundlagen der Datenverarbeitung Seite 18 Ein Alphabet ist ein vollständig geordneter Zeichenvorrat, d.h. die Reihenfolge der einzelnen Zeichen ist vorgeschrieben. Beispiele von Alphabeten sind das Alphabet der Dezimalziffern {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0} oder das lateinische Alphabet der Gross- und Kleinbuchstaben. Ein Wort besteht aus einer endlichen Folge von Zeichen aus einem Zeichenvorrat oder aus einem Alphabet, welche sich wiederholen dürfen. Im Zusammenhang mit der Informationsdarstellung in einem Rechner hat das Wort noch eine andere Bedeutung. Worte werden durch eine Anzahl Bytes zusammengesetzt, welche wiederum die einzelnen codierten Zeichen enthalten. Die notwendige Anzahl der Bytes pro Wort hängt dabei von dem abzubildenden Informationsgehalt ab (Zeichenkette, Dezimalzahl, Speicheradressierung). Die Wortlänge wird mit der Anzahl Bits/Wort angegeben. Aus der Menge aller Wörter die sich über die Teilmenge eines Zeichenvorrats oder eines Alphabets bilden lassen, definiert sich eine Sprache. Die Menge von Worten {0, 1, 10, 11, 100,...} ist eine Sprache über dem Alphabet {0,1} Binäre Kodierung Bevor Daten bzw. Informationen von einem Computer verarbeitet werden können, müssen sie in binärer Form (als Binärzeichen) dargestellt werden. Jede Art von Daten bzw. von Information wird in einer Folge von Binärzeichen ausgedrückt. Diesen Übersetzungsvorgang nennt man Kodierung, die Rücktransformierung nach der Verarbeitung Dekodierung. Um die Nachricht verstehen zu können, muss eine Interpretationsregel bzw. Code vereinbart werden, nach dem kodiert bzw. dekodiert wird. Ein seit 1968 international genormter 7- Bit-Code ist der ASCII-Code (American Standard Code for Information Interchange). Dieser Code basiert darauf, dass alle Zahlen als Multiplikation der Werte der einzelnen Bits (0 oder 1) mit der unterschiedlich potenzierten Zahl 2 dargestellt werden können. D.h. die Werte der einzelnen Bits (0 oder 1) sind mit den entsprechenden, potenzierten Werten von 2 zu multiplizieren. Die Potenzen der Zahl 2 beginnen bei 0 und steigen nach links an (d.h. der Wert des rechtesten Bits wird mit 2 0 multipliziert, der des zweiten Bits von rechts mit 2 1 und so weiter). Beispiel: 14 (Dezimalzahl) = 1110 (vierstellige Binärzahl) = 1*2³ + 1*2² + 1* *2 0 = Zur Codierung der zehn Dezimalziffern würden vier Bits ausreichen. (z.b. 0 (Dezimalsystem) = 0 (binäres System) = 0*2 0 ; 9 (Dezimalsystem) = 1001 (binäres System) = 1* * * *2 0 ). Für die Verschlüsselung grösserer Zahlen sind entsprechend mehr Bits notwendig.

20 Informatik 1 Grundlagen der Datenverarbeitung Seite 19 Wie erwähnt werden Bits in Gruppen konstanter Länge zusammengefasst. 8 Bits ergeben ein Byte. Ein Byte repräsentiert damit 2 8 = 256 verschiedene Zeichen. Der 7-Bit ASCII Code beruht auf diesem Schema. Das 8. Bit wird für Kontrollzwecke verwendet und so gesetzt, dass die Quersumme der gesetzten Bits immer geradzahlig ist. ASCII Tabelle ASCII hex* dez Zeichen ASCII hex* dez Zch. ASCII hex* dez Zch. ASCII hex* dez Zch A 0B 0C 0D 0E 0F A 1B 1C 1D 1E 1F NUL SOH STX ETX EOT ENQ ACK BEL BS TAB LF VT FF CR SO SI DLE DC1 DC2 DC3 DC4 NAK SYN ETB CAN EM SUB Esc FS GS RS US ^A ^B ^C ^D ^E ^F ^G ^H ^I ^J ^K ^L ^M ^N ^O ^P ^Q ^R ^S ^T ^U ^V ^W ^X ^Y ^Z A 2B 2C 2D 2E 2F A 3B 3C 3D 3E 3F SP! # $ % & ' ( ) * +, -. / : ; < = >? A 4B 4C 4D 4E 4F A 5B 5C 5D 5E 5F A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ^ ss A 6B 6C 6D 6E 6F A 7B 7C 7D 7E 7F ` a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z { } ~ DEL * hex = Hexagesimalsystem (auf der Zahl 16 basierendes Zahlensystem) Tabelle 2.1: ASCII Tabelle

D A T E N... 1 Daten Micheuz Peter

D A T E N... 1 Daten Micheuz Peter D A T E N.....! Symbole, Alphabete, Codierung! Universalität binärcodierter Daten! Elementare Datentypen! Speicherung binärcodierter Daten! Befehle und Programme! Form und Bedeutung 1 Daten Micheuz Peter

Mehr

Informatikgrundlagen I Grundlagen der Informatik I

Informatikgrundlagen I Grundlagen der Informatik I Informatikgrundlagen I Grundlagen der Informatik I Dipl.-Inf. Michael Wilhelm Hochschule Harz FB Automatisierung und Informatik mwilhelm@hs-harz.de Raum 2.202 Tel. 03943 / 659 338 Fachbereich Automatisierung

Mehr

Einführung in die Informatik

Einführung in die Informatik Einführung in die Informatik Geschichte und Einteilung der Informatik 01101101 01011001 11010011 10011000 00000011 00011100 01111111 11111111 00110100 00101110 11101110 01110010 10011101 00111010 2 Der

Mehr

Rechnerstrukturen WS 2012/13

Rechnerstrukturen WS 2012/13 Rechnerstrukturen WS 2012/13 Repräsentation von Daten Repräsentation natürlicher Zahlen (Wiederholung) Repräsentation von Texten Repräsentation ganzer Zahlen Repräsentation rationaler Zahlen Repräsentation

Mehr

Informationsdarstellung im Rechner

Informationsdarstellung im Rechner Informationsdarstellung im Rechner Dr. Christian Herta 15. Oktober 2005 Einführung in die Informatik - Darstellung von Information im Computer Dr. Christian Herta Darstellung von Information im Computer

Mehr

Ein polyadisches Zahlensystem mit der Basis B ist ein Zahlensystem, in dem eine Zahl x nach Potenzen von B zerlegt wird.

Ein polyadisches Zahlensystem mit der Basis B ist ein Zahlensystem, in dem eine Zahl x nach Potenzen von B zerlegt wird. Zahlensysteme Definition: Ein polyadisches Zahlensystem mit der Basis B ist ein Zahlensystem, in dem eine Zahl x nach Potenzen von B zerlegt wird. In der Informatik spricht man auch von Stellenwertsystem,

Mehr

Leseprobe. Taschenbuch Mikroprozessortechnik. Herausgegeben von Thomas Beierlein, Olaf Hagenbruch ISBN: 978-3-446-42331-2

Leseprobe. Taschenbuch Mikroprozessortechnik. Herausgegeben von Thomas Beierlein, Olaf Hagenbruch ISBN: 978-3-446-42331-2 Leseprobe Taschenbuch Mikroprozessortechnik Herausgegeben von Thomas Beierlein, Olaf Hagenbruch ISBN: 978-3-446-4331- Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/978-3-446-4331-

Mehr

Darstellung von Informationen

Darstellung von Informationen Darstellung von Informationen Bit, Byte, Speicherzelle und rbeitsspeicher Boolesche Operationen, Gatter, Schaltkreis Bit Speicher (Flipflop) Binär- Hexadezimal und Dezimalzahlensystem, Umrechnungen Zweierkomplement

Mehr

Zahlensysteme. Digitale Rechner speichern Daten im Dualsystem 435 dez = 1100110011 binär

Zahlensysteme. Digitale Rechner speichern Daten im Dualsystem 435 dez = 1100110011 binär Zahlensysteme Menschen nutzen zur Angabe von Werten und zum Rechnen vorzugsweise das Dezimalsystem Beispiel 435 Fische aus dem Teich gefischt, d.h. 4 10 2 + 3 10 1 +5 10 0 Digitale Rechner speichern Daten

Mehr

Kapitel 1. Programmierkurs. 1.2 Allgemeiner Aufbau des Computers. 1.1 Hallo, Computer...?

Kapitel 1. Programmierkurs. 1.2 Allgemeiner Aufbau des Computers. 1.1 Hallo, Computer...? Kapitel 1 Programmierkurs Birgit Engels, Anna Schulze ZAIK Universität zu Köln Einführung Hallo, Computer...? Aufbau eines Computers Was ist eine Programmiersprache? Der Programmierprozess Warum Java?

Mehr

EIN NEUES KAPITEL: SPEICHERUNG UND INTERPRETATION VON INFORMATION

EIN NEUES KAPITEL: SPEICHERUNG UND INTERPRETATION VON INFORMATION Auf diesem Computerschirm sieht man verschiedene Arten von Information dargestellt. Wie wird sie eigentlich im Computer abgespeichert. Was man sieht, ist nur eine Graphik! EIN NEUES KAPITEL EIN NEUES KAPITEL:

Mehr

Repräsentation von Daten Binärcodierung von rationalen Zahlen und Zeichen

Repräsentation von Daten Binärcodierung von rationalen Zahlen und Zeichen Kapitel 4: Repräsentation von Daten Binärcodierung von rationalen Zahlen und Zeichen Einführung in die Informatik Wintersemester 2007/08 Prof. Bernhard Jung Übersicht Codierung von rationalen Zahlen Konvertierung

Mehr

Kapitel 2 Grundlegende Konzepte. Xiaoyi Jiang Informatik I Grundlagen der Programmierung

Kapitel 2 Grundlegende Konzepte. Xiaoyi Jiang Informatik I Grundlagen der Programmierung Kapitel 2 Grundlegende Konzepte 1 2.1 Zahlensysteme Römisches System Grundziffern I 1 erhobener Zeigefinger V 5 Hand mit 5 Fingern X 10 steht für zwei Hände L 50 C 100 Centum heißt Hundert D 500 M 1000

Mehr

Zur Universalität der Informatik. Gott ist ein Informatiker. Die Grundordnung der Welt läßt sich mathematisch formulieren:

Zur Universalität der Informatik. Gott ist ein Informatiker. Die Grundordnung der Welt läßt sich mathematisch formulieren: Daten und ihre Codierung Seite: 1 Zur Universalität der Informatik Gott ist ein Informatiker Die Grundordnung der Welt läßt sich mathematisch formulieren: Naturgesetze, wie wir sie in der Physik, Chemie

Mehr

FHZ. K01 Geschichte des Computers. Lernziele. Hochschule Technik+Architektur Luzern. Inhalt

FHZ. K01 Geschichte des Computers. Lernziele. Hochschule Technik+Architektur Luzern. Inhalt Inhalt 1. Geschichte Folie 1 Lernziele Sie kennen die wichtigsten Punkte in der Geschichte des Computers Sie sind mit einigen Begriffen vertraut Folie 2 Seite 1 Computer als elektronische Rechenmaschine:

Mehr

X = {x 1,x 2,...} sei ein Symbolalphabet eines Kodes. In diesem Kode sind card(x) = X Sachverhalte darstellbar

X = {x 1,x 2,...} sei ein Symbolalphabet eines Kodes. In diesem Kode sind card(x) = X Sachverhalte darstellbar 3. Kodierung Wir wollen Kodierung nicht als Verschlüsselung zum Zwecke der Geheimhaltung auffassen, sondern als Mittel zur Darstellung von Sachverhalten so, daß eine Rechner mit diesen Sachverhalten umgehen

Mehr

Prinzip 8 der von-neumann Architektur: (8) Alle Daten werden binär kodiert

Prinzip 8 der von-neumann Architektur: (8) Alle Daten werden binär kodiert Binäre Repräsentation von Information Bits und Bytes Binärzahlen ASCII Ganze Zahlen Rationale Zahlen Gleitkommazahlen Motivation Prinzip 8 der von-neumann Architektur: (8) Alle Daten werden binär kodiert

Mehr

Im Original veränderbare Word-Dateien

Im Original veränderbare Word-Dateien Das Von-Neumann-Prinzip Prinzipien der Datenverarbeitung Fast alle modernen Computer funktionieren nach dem Von- Neumann-Prinzip. Der Erfinder dieses Konzeptes John von Neumann (1903-1957) war ein in den

Mehr

Aufbau und Funktionsweise eines Computers

Aufbau und Funktionsweise eines Computers Aufbau und Funktionsweise eines Computers Thomas Röfer Hardware und Software von Neumann Architektur Schichtenmodell der Software Zahlsysteme Repräsentation von Daten im Computer Hardware Prozessor (CPU)

Mehr

1. Grundlagen der Informatik Zahlensysteme und interne Informationsdarstellung

1. Grundlagen der Informatik Zahlensysteme und interne Informationsdarstellung 1. Grundlagen der Informatik Zahlensysteme und interne Informationsdarstellung Inhalt Grundlagen digitaler Systeme Boolesche Algebra / Aussagenlogik Organisation und Architektur von Rechnern Algorithmen,

Mehr

4. Digitale Datendarstellung

4. Digitale Datendarstellung 4 Digitale Datendarstellung Daten und Codierung Textcodierung Codierung natürlicher Zahlen - Stellenwertsysteme - Konvertierung - Elementare Rechenoperationen Codierung ganzer Zahlen - Komplementdarstellung

Mehr

Technische Informatik I

Technische Informatik I Technische Informatik I Vorlesung 2: Zahldarstellung Joachim Schmidt jschmidt@techfak.uni-bielefeld.de Übersicht Geschichte der Zahlen Zahlensysteme Basis / Basis-Umwandlung Zahlsysteme im Computer Binärsystem,

Mehr

Grundbegriffe der Informatik

Grundbegriffe der Informatik Grundbegriffe der 1. Begriff der Definition seit den 60er Jahren: Wissenschaft von der maschinellen Informationsverarbeitung (engl. Computer Sciences) a) Theoretische mathematisch-logische Grundlagen aller

Mehr

Einführung in die Informatik I

Einführung in die Informatik I Einführung in die Informatik I Das Rechnen in Zahlensystemen zur Basis b=2, 8, 10 und 16 Prof. Dr. Nikolaus Wulff Zahlensysteme Neben dem üblichen dezimalen Zahlensystem zur Basis 10 sind in der Informatik

Mehr

Lektion 1: Von Nullen und Einsen _ Die binäre Welt der Informatik

Lektion 1: Von Nullen und Einsen _ Die binäre Welt der Informatik Lektion 1: Von Nullen und Einsen _ Die binäre Welt der Informatik Helmar Burkhart Departement Informatik Universität Basel Helmar.Burkhart@unibas.ch Helmar Burkhart Werkzeuge der Informatik Lektion 1:

Mehr

Geschichte der Informatik

Geschichte der Informatik Entwicklung von Informationstechnik und Durchdringung des Alltags seit der 2. Hälfte des 20 Jahrhunderts explosionsartig Informationsgesellschaft Zunehmende Bedeutung und Wert von Informationen Schnelle

Mehr

Computergrundlagen Boolesche Logik, Zahlensysteme und Arithmetik

Computergrundlagen Boolesche Logik, Zahlensysteme und Arithmetik Computergrundlagen Boolesche Logik, Zahlensysteme und Arithmetik Institut für Computerphysik Universität Stuttgart Wintersemester 2012/13 Wie rechnet ein Computer? Ein Mikroprozessor ist ein Netz von Transistoren,

Mehr

Informatik Mensch Gesellschaft. Historische Entwicklung der Informationstechnik (von Anfang bis Heute)

Informatik Mensch Gesellschaft. Historische Entwicklung der Informationstechnik (von Anfang bis Heute) Informatik Mensch Gesellschaft Historische Entwicklung der Informationstechnik (von Anfang bis Heute) Algorithmen-Automat Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Lösen mathematischer Probleme kann immer wieder

Mehr

Computer-Generationen

Computer-Generationen (K.Zuses Z3, 1941) (Vorschlag) Generation Beispiel Technologie Geschw./Speich. Software Vorgeneration Z3 Elektro- 0,0002 MIPS Verdrahtet 1941-1944 Mark1 mechanik 1.Generation ENIAC, Z22 Elektronen- 0,02

Mehr

Algorithmus, siehe (1)

Algorithmus, siehe (1) Der Computer als elektronische Rechenmaschine entstand in den vierziger Jahren des 20. Jahrhunderts. Die Gedankenwelt der Informatik lässt sich aber bedeutend weiter zurückverfolgen. Mit diesem Kapitel

Mehr

Advanced Encryption Standard. Copyright Stefan Dahler 20. Februar 2010 Version 2.0

Advanced Encryption Standard. Copyright Stefan Dahler 20. Februar 2010 Version 2.0 Advanced Encryption Standard Copyright Stefan Dahler 20. Februar 2010 Version 2.0 Vorwort Diese Präsentation erläutert den Algorithmus AES auf einfachste Art. Mit Hilfe des Wissenschaftlichen Rechners

Mehr

2.2 Rechnerorganisation: Aufbau und Funktionsweise

2.2 Rechnerorganisation: Aufbau und Funktionsweise 2.2 Rechnerorganisation: Aufbau und Funktionsweise é Hardware, Software und Firmware é grober Aufbau eines von-neumann-rechners é Arbeitsspeicher, Speicherzelle, Bit, Byte é Prozessor é grobe Arbeitsweise

Mehr

Brückenkurs / Computer

Brückenkurs / Computer Brückenkurs / Computer Sebastian Stabinger IIS 23 September 2013 Sebastian Stabinger (IIS) Brückenkurs / Computer 23 September 2013 1 / 20 Content 1 Allgemeines zum Studium 2 Was ist ein Computer? 3 Geschichte

Mehr

21.10.2013. Vorlesung Programmieren. Agenda. Dezimalsystem. Zahlendarstellung. Zahlendarstellung. Oder: wie rechnen Computer?

21.10.2013. Vorlesung Programmieren. Agenda. Dezimalsystem. Zahlendarstellung. Zahlendarstellung. Oder: wie rechnen Computer? Vorlesung Programmieren Zahlendarstellung Prof. Dr. Stefan Fischer Institut für Telematik, Universität zu Lübeck http://www.itm.uni-luebeck.de/people/pfisterer Agenda Zahlendarstellung Oder: wie rechnen

Mehr

Technische Informatik - Eine Einführung

Technische Informatik - Eine Einführung Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Fachbereich Mathematik und Informatik Lehrstuhl für Technische Informatik Prof. P. Molitor Ausgabe: 2005-02-21 Abgabe: 2005-02-21 Technische Informatik - Eine

Mehr

1. Übung - Einführung/Rechnerarchitektur

1. Übung - Einführung/Rechnerarchitektur 1. Übung - Einführung/Rechnerarchitektur Informatik I für Verkehrsingenieure Aufgaben inkl. Beispiellösungen 1. Aufgabe: Was ist Hard- bzw. Software? a Computermaus b Betriebssystem c Drucker d Internetbrowser

Mehr

Das Rechnermodell von John von Neumann

Das Rechnermodell von John von Neumann Das Rechnermodell von John von Neumann Historisches Die ersten mechanischen Rechenmaschinen wurden im 17. Jahhundert entworfen. Zu den Pionieren dieser Entwichlung zählen Wilhelm Schickard, Blaise Pascal

Mehr

L3. Datenmanipulation

L3. Datenmanipulation L Datenmanipulation Aufbau eines Computers Prozessor, Arbeitsspeicher und system Maschinensprachen und Maschinenbefehle Beispiel einer vereinfachten Maschinensprache Ausführung des Programms und Befehlszyklus

Mehr

Das Maschinenmodell Datenrepräsentation

Das Maschinenmodell Datenrepräsentation Das Maschinenmodell Datenrepräsentation Darstellung von Zahlen/Zeichen in der Maschine Bit (0/1) ist die kleinste Informationseinheit Größere Einheiten durch Zusammenfassen mehrerer Bits, z.b. 8 Bit =

Mehr

Prof. Dr. Oliver Haase Karl Martin Kern Achim Bitzer. Programmiertechnik Zahlensysteme und Datendarstellung

Prof. Dr. Oliver Haase Karl Martin Kern Achim Bitzer. Programmiertechnik Zahlensysteme und Datendarstellung Prof. Dr. Oliver Haase Karl Martin Kern Achim Bitzer Programmiertechnik Zahlensysteme und Datendarstellung Zahlensysteme Problem: Wie stellt man (große) Zahlen einfach, platzsparend und rechnergeeignet

Mehr

Grundlagen der Informatik 1

Grundlagen der Informatik 1 Grundlagen der Informatik 1 Prof. Dr. J. Schmidt Fakultät für Informatik GDI1 WS 2013/14 Kodierung, Kompression, Verschlüsselung Kodierung Überblick Vorlesung Kapitel 1: Einführung in die Informatik Kapitel

Mehr

DIGITALTECHNIK 02 ZAHLENSYSTEME

DIGITALTECHNIK 02 ZAHLENSYSTEME Seite 1 von 15 DIGITALTECHNIK 02 ZAHLENSYSTEME Inhalt Seite 2 von 15 1 ALLGEMEINES ZU ZAHLENSYSTEMEN... 3 1.1 ZAHLENSYSTEME... 3 1.2 KENNZEICHEN VON ZAHLENSYSTEMEN... 4 1.3 BILDUNGSGESETZE... 4 1.4 STELLENWERTSYSTEM...

Mehr

Zahlendarstellungen und Rechnerarithmetik*

Zahlendarstellungen und Rechnerarithmetik* Zahlendarstellungen und Rechnerarithmetik* 1. Darstellung positiver ganzer Zahlen 2. Darstellung negativer ganzer Zahlen 3. Brüche und Festkommazahlen 4. binäre Addition 5. binäre Subtraktion *Die Folien

Mehr

2 Darstellung von Zahlen und Zeichen

2 Darstellung von Zahlen und Zeichen 2.1 Analoge und digitale Darstellung von Werten 79 2 Darstellung von Zahlen und Zeichen Computer- bzw. Prozessorsysteme führen Transformationen durch, die Eingaben X auf Ausgaben Y abbilden, d.h. Y = f

Mehr

Dr. Monika Meiler. Inhalt

Dr. Monika Meiler. Inhalt Inhalt 1 Vom Abakus bis zum Personal Computer... 1-2 1.1 Einleitung... 1-2 1.2 Geschichte der Informatik... 1-3 1.2.1 Rechenhilfsmittel... 1-3 1.2.2 Mechanische Rechenmaschinen... 1-3 1.2.3 0. Generation

Mehr

Die Erfindung der ersten Computer und Vergleich der Intentionen der Erfinder

Die Erfindung der ersten Computer und Vergleich der Intentionen der Erfinder Die Erfindung der ersten Computer und Vergleich der Intentionen der Erfinder Konrad Zuse John Atanasoff John Mauchly Inwiefern ist Konrad Zuse der Erfinder des Computers? von Ivo Adrian Knabe 20. März

Mehr

3. Informationsdarstellung

3. Informationsdarstellung Fakultät Informatik Institut Systemarchitektur Professur Datenschutz und Datensicherheit WS 204/205 3. Informationsdarstellung Dr.-Ing. Elke Franz Elke.Franz@tu-dresden.de 3 Informationsdarstellung Bitfolgen

Mehr

Grundlagen der Informatik

Grundlagen der Informatik Grundlagen der Informatik Prof. Dr. Bernhard Schiefer bernhard.schiefer@fh-kl.de http://www.fh-kl.de/~schiefer Wesentliche Inhalte Einführung Rechnergrundlagen Grundlagen der Programmierung Kern imperativer

Mehr

Inhalte der heutigen Vorlesung

Inhalte der heutigen Vorlesung Inhalte der heutigen Vorlesung Wiederholung und Fortsetzung Hardware Von-Neumann-Architektur (Rechnerarchitektur) Speicher Software Wie groß ist ein Gigabyte? http://www.spiegel.de/netzwelt/tech/0,1518,606308,00.html

Mehr

Elektromechanische Computer

Elektromechanische Computer Elektromechanische Computer Erfinder, ihre Biographien und Maschinen Konrad Zuse George Stibitz Howard Aiken Konrad Zuse: Biographie I Geburt: 22.06.1910 in Berlin 1928 Studium Maschinenbau (TH Berlin-Charl.),

Mehr

Repräsentation von Daten Binärcodierung ganzer Zahlen

Repräsentation von Daten Binärcodierung ganzer Zahlen Kapitel 3: Repräsentation von Daten Binärcodierung ganzer Zahlen Einführung in die Informatik Wintersemester 2007/08 Prof. Bernhard Jung Übersicht Repräsentation von Daten im Computer (dieses und nächstes

Mehr

1. Entwicklung der Datenverarbeitung

1. Entwicklung der Datenverarbeitung 1. Entwicklung der Datenverarbeitung 1.1. Vom Abakus zum Pentium Schon im Altertum war man bestrebt, sich Hilfsmittel zu schaffen, die das Zählen und Rechnen erleichterten. Formulierung mechanischer Abläufe

Mehr

Programmieren. Kapitel 2: Der Traum vom automatischen Rechnen ein Streifzug durch die Computergeschichte. Wintersemester 2008/2009

Programmieren. Kapitel 2: Der Traum vom automatischen Rechnen ein Streifzug durch die Computergeschichte. Wintersemester 2008/2009 Institut für Telematik Universität zu Lübeck Programmieren Kapitel 2: Der Traum vom automatischen Rechnen ein Streifzug durch die Computergeschichte Wintersemester 2008/2009 Prof. Dr. Christian Werner

Mehr

Grundzüge Wirtschaftsinformatik KE 1 Ausgabe 25.09.2012 Seite 28 von 178

Grundzüge Wirtschaftsinformatik KE 1 Ausgabe 25.09.2012 Seite 28 von 178 Grundzüge Wirtschaftsinformatik KE 1 Ausgabe 25.09.2012 Seite 28 von 178 Zeichendarstellung Vergleichbar mit der Definition, wie Fest- oder Gleitkommazahlen repräsentiert werden, muss auch für die Darstellung

Mehr

Inhatsverzeichnis. 1.Einleitung. Lehrgang: NMM Informatik: Der Computer. Lehrer: Spahr Marcel. Name: E L E M E N T E D E S C O M P U T E R S Datum:

Inhatsverzeichnis. 1.Einleitung. Lehrgang: NMM Informatik: Der Computer. Lehrer: Spahr Marcel. Name: E L E M E N T E D E S C O M P U T E R S Datum: Lehrer: Spahr Marcel SCHULE LAUPEN Lehrgang: NMM Informatik: Der Computer Name: E L E M E N T E D E S C O M P U T E R S Datum: In diesem Kapitel erfährst du die Bedeutung der Begriffe Hardware" und Software"

Mehr

Grundlagen der Informatik 2 Grundlagen der Digitaltechnik. 1. Zahlensysteme

Grundlagen der Informatik 2 Grundlagen der Digitaltechnik. 1. Zahlensysteme Grundlagen der Informatik 2 Grundlagen der Digitaltechnik 1. Zahlensysteme Prof. Dr.-Ing. Jürgen Teich Dr.-Ing. Christian Haubelt Lehrstuhl für Hardware-Software Software-Co-Design Grundlagen der Digitaltechnik

Mehr

GESCHICHTE DER COMPUTERTECHNIK

GESCHICHTE DER COMPUTERTECHNIK GESCHICHTE DER COMPUTERTECHNIK Rebekka Mönch Projekt ://reisefieber WS 2005/06 Bauhaus-Universität Weimar Ich glaube, dass es auf der Welt einen Bedarf von vielleicht fünf Computern geben wird. Künftige

Mehr

1. Geschichte des Computers

1. Geschichte des Computers 1. Geschichte des Computers Als erster Computer galt "Abakus", der vor rund 5 000 Jahren von den Chinesen erfunden wurde. Blaise Pascal (1623-1662): erfand 1643 einen Apparat, mit dem man einfache Additionen

Mehr

3. Codierung. 3.1 Einführung in die Codierung

3. Codierung. 3.1 Einführung in die Codierung 3. Codierung... 2 3. Einführung in die Codierung... 2 3.2 Zahlencodes... 3 3.2. BCD-Code (Binary Coded Decimal Code)... 6 3.2.2 Aiken-Code... 8 3.2.3 3-Exzess-Code... 9 3.2.4 Gray-Code... 3.2.5 Zusammenfassung...

Mehr

Wozu wird ein Rechensystem genutzt? Informationsverarbeitung Information. Information. Interpretation, Abstraktion. Repräsentation.

Wozu wird ein Rechensystem genutzt? Informationsverarbeitung Information. Information. Interpretation, Abstraktion. Repräsentation. Wozu wird ein Rechensystem genutzt? Wunsch: Informationsverarbeitung Information Repräsentation Daten Informationsverarbeitung Datenverarbeitung Wirklichkeit: Datenverarbeitung Information Daten Interpretation,

Mehr

Programmieren was ist das genau?

Programmieren was ist das genau? Programmieren was ist das genau? Programmieren heisst Computerprogramme herstellen (von griechisch programma für Vorschrift). Ein Computerprogramm ist Teil der Software eines Computers. Als Software bezeichnet

Mehr

Daten, Dateien, Datenspeicher

Daten, Dateien, Datenspeicher Daten, Dateien, Datenspeicher - Was sind Daten? - Was sind Dateien, Datenträger? - elektrische Datenspeicherung, Beispiele - Speicherung von Farben - elektrische Datenspeicher - RAM-Speicher - USB-Speichersticks,

Mehr

Daten, Informationen, Kodierung. Binärkodierung

Daten, Informationen, Kodierung. Binärkodierung Binärkodierung Besondere Bedeutung der Binärkodierung in der Informatik Abbildung auf Alphabet mit zwei Zeichen, in der Regel B = {0, 1} Entspricht den zwei möglichen Schaltzuständen in der Elektronik:

Mehr

Grundlagen der Datenverarbeitung

Grundlagen der Datenverarbeitung anhand des Betriebssystems Windows XP und Windows Vista Kursus in der evangelischen Familienbildungsstätte im Paul-Gerhard-Haus in Münster abgehalten von Dipl.-Ing. K laus G. M atzdorff ev. FaBi Was bedeutet

Mehr

Lektion 3: Was ist und was kann ein Computer?

Lektion 3: Was ist und was kann ein Computer? Lektion 3: Was ist und was kann ein Computer? Helmar Burkhart Informatik burkhart@ifi.unibas.ch EINFÜHRUNG IN DIE INFORMATIK I 3-0 Übersicht Lektion 3 Hardware Software Aufbau eines Computers Rechnerkern

Mehr

Binärdarstellung von Fliesskommazahlen

Binärdarstellung von Fliesskommazahlen Binärdarstellung von Fliesskommazahlen 1. IEEE 754 Gleitkommazahl im Single-Format So sind in Gleitkommazahlen im IEEE 754-Standard aufgebaut: 31 30 24 23 0 S E E E E E E E E M M M M M M M M M M M M M

Mehr

Binärcodierung elementarer Datentypen: Darstellung negativer Zahlen

Binärcodierung elementarer Datentypen: Darstellung negativer Zahlen Binärcodierung elementarer Datentypen: Darstellung negativer Zahlen Statt positive Zahlen von 0 bis 2 n -1mit einem Bitmuster der Länge n darzustellen und arithmetische Operationen darauf auszuführen,

Mehr

Betriebssysteme Kap A: Grundlagen

Betriebssysteme Kap A: Grundlagen Betriebssysteme Kap A: Grundlagen 1 Betriebssystem Definition DIN 44300 Die Programme eines digitalen Rechensystems, die zusammen mit den Eigenschaften dieser Rechenanlage die Basis der möglichen Betriebsarten

Mehr

Technische Informatik. Der VON NEUMANN Computer

Technische Informatik. Der VON NEUMANN Computer Technische Informatik Der VON NEUMANN Computer Inhalt! Prinzipieller Aufbau! Schaltkreise! Schaltnetze und Schaltwerke! Rechenwerk! Arbeitsspeicher! Steuerwerk - Programmausführung! Periphere Geräte! Abstraktionsstufen

Mehr

Brückenkurs / Computer

Brückenkurs / Computer Brückenkurs / Computer Sebastian Stabinger IIS 22 September 2014 1 / 24 Content 1 Allgemeines zum Studium 2 Was ist ein Computer? 3 Geschichte des Computers 4 Komponenten eines Computers 5 Aufbau eines

Mehr

Unterrichtsinhalte Informatik

Unterrichtsinhalte Informatik Unterrichtsinhalte Informatik Klasse 7 Einführung in die Arbeit mit dem Computer Was ist Informatik? Anwendungsbereiche der Informatik Was macht ein Computer? Hardware/Software Dateiverwaltung/Dateien

Mehr

1 Vom Problem zum Programm

1 Vom Problem zum Programm 1 Vom Problem zum Programm Ein Problem besteht darin, aus einer gegebenen Menge von Informationen eine weitere (bisher unbekannte) Information zu bestimmen. 1 Vom Problem zum Programm Ein Algorithmus ist

Mehr

11/2/05. Darstellung von Text. ASCII-Code. American Standard Code for Information Interchange. Parity-Bit. 7 Bit pro Zeichen genügen (2 7 = 128)

11/2/05. Darstellung von Text. ASCII-Code. American Standard Code for Information Interchange. Parity-Bit. 7 Bit pro Zeichen genügen (2 7 = 128) Darstellung von Text ASCII-Code 7 Bit pro Zeichen genügen (2 7 = 128) 26 Kleinbuchstaben 26 Großbuchstaben 10 Ziffern Sonderzeichen wie '&', '!', ''' nicht druckbare Steuerzeichen, z.b. - CR (carriage

Mehr

bereits in A,3 und A.4: Betrachtung von Addierschaltungen als Beispiele für Schaltnetze und Schaltwerke

bereits in A,3 und A.4: Betrachtung von Addierschaltungen als Beispiele für Schaltnetze und Schaltwerke Rechnerarithmetik Rechnerarithmetik 22 Prof. Dr. Rainer Manthey Informatik II Übersicht bereits in A,3 und A.4: Betrachtung von Addierschaltungen als Beispiele für Schaltnetze und Schaltwerke in diesem

Mehr

Grundlagen der Technischen Informatik. Codierung und Fehlerkorrektur. Kapitel 4.2

Grundlagen der Technischen Informatik. Codierung und Fehlerkorrektur. Kapitel 4.2 Codierung und Fehlerkorrektur Kapitel 4.2 Prof. Dr.-Ing. Jürgen Teich Lehrstuhl für Hardware-Software-Co-Design Technische Informatik - Meilensteine Informationstheorie Claude Elwood Shannon (geb. 1916)

Mehr

Kryptographische Verfahren. zur Datenübertragung im Internet. Patrick Schmid, Martin Sommer, Elvis Corbo

Kryptographische Verfahren. zur Datenübertragung im Internet. Patrick Schmid, Martin Sommer, Elvis Corbo Kryptographische Verfahren zur Datenübertragung im Internet Patrick Schmid, Martin Sommer, Elvis Corbo 1. Einführung Übersicht Grundlagen Verschlüsselungsarten Symmetrisch DES, AES Asymmetrisch RSA Hybrid

Mehr

Einführung (0) Erster funktionsfähiger programmgesteuerter Rechenautomat Z3, fertiggestellt 1941 Bild: Nachbau im Deutschen Museum München

Einführung (0) Erster funktionsfähiger programmgesteuerter Rechenautomat Z3, fertiggestellt 1941 Bild: Nachbau im Deutschen Museum München Einführung (0) Erster funktionsfähiger programmgesteuerter Rechenautomat Z3, fertiggestellt 1941 Bild: Nachbau im Deutschen Museum München Einführung (1) Was ist ein Rechner? Maschine, die Probleme für

Mehr

Inhalt: Binärsystem 7.Klasse - 1 -

Inhalt: Binärsystem 7.Klasse - 1 - Binärsystem 7.Klasse - 1 - Inhalt: Binärarithmetik... 2 Negative Zahlen... 2 Exzess-Darstellung 2 2er-Komplement-Darstellung ( two s complement number ) 2 Der Wertebereich vorzeichenbehafteter Zahlen:

Mehr

Grundlagen der Rechnerarchitektur

Grundlagen der Rechnerarchitektur Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung Unsere erste Amtshandlung: Wir schrauben einen Rechner auf Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung 2 Vorlesungsinhalte Binäre Arithmetik MIPS Assembler

Mehr

Binäre Gleitkommazahlen

Binäre Gleitkommazahlen Binäre Gleitkommazahlen Was ist die wissenschaftliche, normalisierte Darstellung der binären Gleitkommazahl zur dezimalen Gleitkommazahl 0,625? Grundlagen der Rechnerarchitektur Logik und Arithmetik 72

Mehr

Daten. Wichtige Informatik-Prinzipien. Informatik-Prinzipien Analoge & digitale Daten Zahlensysteme Zeichen-Codes Datensicherheit

Daten. Wichtige Informatik-Prinzipien. Informatik-Prinzipien Analoge & digitale Daten Zahlensysteme Zeichen-Codes Datensicherheit Daten Informatik-Prinzipien Analoge & digitale Daten Zahlensysteme Zeichen-Codes Datensicherheit Datenschutz www.allgemeinbildung.ch - 2.03.2009 Wichtige Informatik-Prinzipien () Digital-Prinzip Daten

Mehr

Gliederung. Was ist der Unicode? Warum gibt es den Unicode? Wie funktioniert er? Wo ist mein Schriftzeichen? Kritische Stimmen

Gliederung. Was ist der Unicode? Warum gibt es den Unicode? Wie funktioniert er? Wo ist mein Schriftzeichen? Kritische Stimmen Unicode Gliederung Was ist der Unicode? Warum gibt es den Unicode? Wie funktioniert er? Wo ist mein Schriftzeichen? Kritische Stimmen Was ist der Unicode? ein Datensatz von Schriftzeichen wie viele andere

Mehr

ODER I EINFÜHRUNG, GESCHICHTE, PROGRAMMIEREN. Marcel Götze

ODER I EINFÜHRUNG, GESCHICHTE, PROGRAMMIEREN. Marcel Götze GRUNDKURS INFORMATIK ODER WIE DENKEN INFORMATIKER? I EINFÜHRUNG, GESCHICHTE, PROGRAMMIEREN Marcel Götze Überblick 1. Organisatorisches 2. Themen und Ziele der Vorlesung 3. Übungen 4. Wb Web 5. Literatur

Mehr

Information in einem Computer ist ein

Information in einem Computer ist ein 4 Arithmetik Die in den vorhergehenden Kapiteln vorgestellten Schaltungen haben ausschließlich einfache, Boole sche Signale verarbeitet. In diesem Kapitel wird nun erklärt, wie Prozessoren mit Zahlen umgehen.

Mehr

Daten verarbeiten. Binärzahlen

Daten verarbeiten. Binärzahlen Daten verarbeiten Binärzahlen In Digitalrechnern werden (fast) ausschließlich nur Binärzahlen eingesetzt. Das Binärzahlensystem ist das Stellenwertsystem mit der geringsten Anzahl von Ziffern. Es kennt

Mehr

Grundlagen der Computertechnik

Grundlagen der Computertechnik Grundlagen der Computertechnik Aufbau von Computersystemen und Grundlagen des Rechnens Walter Haas PROLOG WS23 Automation Systems Group E83- Institute of Computer Aided Automation Vienna University of

Mehr

Die Geschichte des Computers

Die Geschichte des Computers Inhaltsverzeichnis Der Vorbote des Computers... 3 Der Erfinder des ersten Computers... 3 Die Computer... 4 Der erste Computer Z1... 4 Der zweite Computer Z3... 5 Der Mark I... 6 Der ENIAC... 7 Der SSEC...

Mehr

Der Zahlen-Hellseher. Der Zahlen-Hellseher. Der Zahlen-Hellseher. Der Zahlen-Hellseher

Der Zahlen-Hellseher. Der Zahlen-Hellseher. Der Zahlen-Hellseher. Der Zahlen-Hellseher Bitte acht Bit für ein Byte oder warum funktioniert der Computer Ich denke mir eine Zahl, die ist abgebildet bild auf Winter, Herbst und Frühling. 1 Es ist die 13 2 Ich denke mir eine Zahl, die ist abgebildet

Mehr

2 Informationstheorie

2 Informationstheorie 2 Informationstheorie Formale Grundlagen der Informatik I Herbstsemester 2012 Robert Marti Vorlesung teilweise basierend auf Unterlagen von Prof. emer. Helmut Schauer Grundbegriffe Informatik (IT: Information

Mehr

Informatik im Studiengang Allgemeiner Maschinenbau Sommersemester 2014

Informatik im Studiengang Allgemeiner Maschinenbau Sommersemester 2014 Informatik im Studiengang Allgemeiner Maschinenbau Sommersemester 2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Sobe Fakultät Informatik / Mathematik Zur Person: Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Sobe Fakultät Informatik/Mathematik

Mehr

Grundlagen der Informatik. Prof. Dr. Stefan Enderle NTA Isny

Grundlagen der Informatik. Prof. Dr. Stefan Enderle NTA Isny Grundlagen der Informatik Prof. Dr. Stefan Enderle NTA Isny 2 Datenstrukturen 2.1 Einführung Syntax: Definition einer formalen Grammatik, um Regeln einer formalen Sprache (Programmiersprache) festzulegen.

Mehr

Zahlensysteme. Zahl 0 0 0 0 0 5 5. Stellenwert Zahl 0 0 0 0 0 50 5. Zahl = 55 +50 +5

Zahlensysteme. Zahl 0 0 0 0 0 5 5. Stellenwert Zahl 0 0 0 0 0 50 5. Zahl = 55 +50 +5 Personal Computer in Betrieb nehmen 1/6 Weltweit setzen die Menschen alltäglich das Zehnersystem für Zählen und Rechnen ein. Die ursprüngliche Orientierung stammt vom Zählen mit unseren 10 Fingern. Für

Mehr

Grundlagen der Informatik

Grundlagen der Informatik Mag. Christian Gürtler Programmierung Grundlagen der Informatik 2011 Inhaltsverzeichnis I. Allgemeines 3 1. Zahlensysteme 4 1.1. ganze Zahlen...................................... 4 1.1.1. Umrechnungen.................................

Mehr

Python Programmierung. Dipl.-Ing.(FH) Volker Schepper

Python Programmierung. Dipl.-Ing.(FH) Volker Schepper Python Programmierung Kontaktdaten Homepage: http://wwwlehre.dhbw-stuttgart.de/~schepper/ Email: Volker. Schepper [A@T] yahoo.de Vorlesung Skriptsprachen Vorlesung: 06.03.2013 13.03.2013 20.03.2013 27.03.2013

Mehr

Kodierungsalgorithmen

Kodierungsalgorithmen Kodierungsalgorithmen Komprimierung Verschlüsselung Komprimierung Zielsetzung: Reduktion der Speicherkapazität Schnellere Übertragung Prinzipien: Wiederholungen in den Eingabedaten kompakter speichern

Mehr

Pr og r ammier kur s

Pr og r ammier kur s Pr og r ammier kur s SoSe 2013 Markus Geveler Inst. f. Applied Mathematics, TU Dortmund markus.geveler@math.tu-dortmund.de HOME http://www.mathematik.tu-dortmund.de/sites/pk-ss13 Lesson 1 Was machen wir

Mehr

Numerische Datentypen. Simon Weidmann

Numerische Datentypen. Simon Weidmann Numerische Datentypen Simon Weidmann 08.05.2014 1 Ganzzahlige Typen 1.1 Generelles Bei Datentypen muss man immer zwei elementare Eigenschaften unterscheiden: Zuerst gibt es den Wertebereich, zweitens die

Mehr

Die Umwandlung einer Dualzahl in eine Dezimalzahl ist ein sehr einfacher Vorgang.

Die Umwandlung einer Dualzahl in eine Dezimalzahl ist ein sehr einfacher Vorgang. 2. Zahlensysteme und Codes 2.1 Dualzahlen Bereits in den Anfängen der Datenverarbeitung hat es sich gezeigt, daß das im Alltagsleben verwendete Zahlensystem auf der Basis der Zahl 10 (Dezimalsystem) für

Mehr

software TECHNISCHE KAUFLEUTE UND HWD

software TECHNISCHE KAUFLEUTE UND HWD software TECHNISCHE KAUFLEUTE UND HWD Was ist Software? Definition. Die Gesamtheit der auf einem Computer laufenden Programme mit den dazu gehörigen Daten nennt man S. Kernstücke von Programmen sind Algorithmen,

Mehr

Herzlich Willkommen zur Informatik I. Bits und Bytes. Zahlensystem zur Basis 10 (Dezimalzahlen) Warum Zahlensysteme betrachten?

Herzlich Willkommen zur Informatik I. Bits und Bytes. Zahlensystem zur Basis 10 (Dezimalzahlen) Warum Zahlensysteme betrachten? Herzlich Willkommen zur Informatik I Bits und Bytes Zahlen im Computer: Binärzahlen, Hexadezimalzahlen Text im Computer: ASCII-Code und Unicode Quelle: http://www.schulphysik.de/rgb.html Bit: eine binäre

Mehr