Technische Informatik 1
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- Günther Holst
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1 Technische Informatik 1 Vorlesung 1: Überblick Sommersemester 2001 Peter B. Ladkin ladkin@rvs.uni-bielefeld.de
2 Vorlesung 1: Überblick Administratives Über RVS Über Tech Inf Zahlendarstellung (Joachim Schmidt) Boole'sche Algebra (Mirco Hilbert) Berechnungen über Schaltwerke (MH) Schaltwerke (Tim Koehler) April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 2
3 Vorlesung 1: Überblick Schaltnetze für Arithmetik (TK) Speicherelemente (Peter Ladkin) Elektrische Realisierung II (MB) Kodierungstheorie (JS) Abschlussdiskussion (PBL) April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 3
4 Administratives Übungen Einschreiben für die Diskussionsgruppen bei Angelika Deister M6-117 Jede Gruppe auf 30 Personen begrenzt Leistungsnachweis/Schein MediengestalterInnen, BiolinformatikerInnen, NebenfächlerInnen Alle Übungen versuchen zu lösen und an der geplanten Zeit in der Diskussionsgruppe abgeben Wer von diesen Studiengängen einen Platz nicht bekommt, sollte sich melden April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 4
5 Administratives Übungen Mo C Twellmann Di C Hanheide Di C Niemann Mi C T. Schmidt Fri C Paller April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 5
6 Administratives: Unterstützung Skript sowie Übungen sowie Vorlesungsfolien online (nur) Am Anfang über Nach Einreichen der Accounts für Teilnehmer, über elearn.rvs.uni-bielefeld.de Chat Instant-Messaging Zugang zum Lernmaterial Blackboard Probe - also Probleme erwarten April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 6
7 Über RVS Ladkin: Gruppenleiter der RVS-Gruppe Spezialitäten Fehler-Analyse bei komplexen heterogenen Systemen: Unfall- und Vorfall-Analyse Von Siemens Transportation Systems sowie BAE Systems benutzt Software Engineering Beratung (privat sowie auch öffentlich) über die Beschaffung von kmplexen heterogenen Systemen April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 7
8 Über RVS Computernetze Unsere Lernmatieral von Deutsche Telekom sowie IBM Deutschland benutzt (Heiko Holtkamp) Wir verwalten unser eigenes Netz (Ladkin, Marcel Holtmann) Praktische Dependability (Zuverlässigkeit, Sicherheit und Policy) Lernmaterial Wir entwickeln die On-Line-Lernmaterial für Technische Informatik 1 und 1 für das M-Quadrat- Projekt (Uni-Weimar, Uni-BI, FH-BI usw) April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 8
9 Über Tech Inf 1 Basiswissen für NWI Digital-elektronisches Praktikum Wesentlich für Robotik Analyse von Systemen und ihren Fehlern Das Verständnis von Teilkomponenten eines heutigen Rechners Das Verständnis von Architektur und Betriebssystemen (Technische Informatik 2) April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 9
10 Über Tech Inf 1 Für Mediengestalter Wesentlich für Das Verständnis von Teilkomponenten eines heutigen Rechners Das Verständnis von Architektur und Betriebssystemen (Technische Informatik 2) Das Verständnis von der Zusammenstellung von digitalen Geräte (Teilkomponenten der neuen Medien-Aufnahmen) Das Verständnis über die Fähigkeit von neuen Mediengeräte und ihre Grenzen April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 10
11 Über Tech Inf 1 Für Bioinformatiker Wesentlich für Das Verständnis von Teilkomponenten eines heutigen Rechners Das Verständnis von Architektur und Betriebssystemen (Technische Informatik 2) Das Verständnis von der Zusammenstellung von digitalen Geräte (z.b. BioChips) Das Verständnis über die Fähigkeit von neuen Geräte (Biochips) und ihre Grenzen April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 11
12 Literatur Skript (Mirco Hilbert) Structured Computer Organisation, 4. Aufl., Andrew S. Tanenbaum (Prentice-Hall, 1999) Rechneraufbau und Rechnerstrukturen, 6.Aufl., W. Oberschelp und G. Vossen (Oldenbourg, 1994) Computer System Architecture, 3. Aufl., M. Morris Mano (Prentice-Hall, 1993) Computer Organization and Architecture, 5. Aufl., William Stallings (Prentice-Hall, 2000) April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 12
13 Literatur: Weiteres für Fortgeschrittene Computerarchitektur, Andrew S. Tanenbaum und James Goodman, Pearson-Studium, 2001 Computer Architecture: A Quantitative Approach, John L. Hennesy und David A. Patterson, 2. Aufl., Morgan Kaufmann, 1995 April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 13
14 Vorlesung 2: Zahlendarstellung (JS) Binäre Zahlen (positive Zahlen auf Basis 2) 1er Komplement (negative Zahlen) 2er Komplement (auch negative Zahlen) Floating Point Zahlen (Reale Zahlen und ihre diskrete Darstellung) ASCII (Kodierung von Buchstaben und anderen Symbolen) April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 14
15 Zahlenwahrnehmung April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 15
16 Zahlenbewusstsein April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 16
17 Vorlesung 3: Boole'sche Algebra Axiomen, Regel, Umformen Gatter Wertetabelle / DNF KNF Beispiele April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 17
18 Vorlesung 3: Boole'sche Algebra April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 18
19 Vorl 3: Boole'sche Algebra und Gatter April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 19
20 Vorlesung 3: Gatter April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 20
21 Vorlesung 4: Schaltwerke Karnaugh-Diagramme Quine-McCluskey-Verfahren Synthese von Schaltwerken April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 21
22 Vorl 3-4: Gatter und Schaltwerke April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 22
23 Vorl 5: Taktsteuerung und Beispiel Taktsteuerung Beispiel: Ampel April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 23
24 Vorl 5: Taktsteuerung April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 24
25 Vorlesung 5: Taktsteuerung April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 25
26 Vorl esung 5: Das Ampel-Beispiel April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 26
27 Vorlesung 6: Schaltnetze für Arithmetik April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 27
28 Vorlesung 7: Speicherelemente Latches Flip-Flops Hazard/Fehler Metastabilität April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 28
29 Vorl 7: Latches April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 29
30 Vorlesung 7: Flip-Flops April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 30
31 Vorlesung 7: Speicher April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 31
32 Vorlesung 8-9: Elektrische Realisierung April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 32
33 Vorlesung 10: Kodierungstheorie Hamming-Codes, Fehlertoleranz Parity Hamming-Abstand, Gray-Codes Lempel-Zif-Kodierung April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 33
34 Vorlesung 10: Hamming-Code April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 34
35 Vorlesung 10: Hamming-Code April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 35
36 Vorlesung 11: Abschluss-Diskussion Wofür Verständnis von Rechnerbau? Kommentar zur Bewertung der Vorlesung Weiteres zur Ansicht in den Studiengängen April 18, 2002 Technische Informatik 1, Vorlesung 1 36
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