Einführung Informatik LST 2012

• Portabler
• "High Level"
• kein Kompilationszyklus während der Entwicklung (Entwicklung ist also schneller - dies fällt aber erst bei grösseren Applikationen ins Gewicht)
• der Sourcecode steht direkt zur Verfügung.

• Der Sourcecode steht direkt zu Verfügung (und kann somit von Dritten eingesehen und kopiert werden)
• die Interpretationsumgebung muss erst installiert werden.

Funktionen oder Prozeduren sind in der Software-Entwicklung ein sehr wichtiges Strukturierungselement. Funktionen werden einmal definiert und können dann beliebig oft aufgerufen werden. Oft macht es auch Sinn, Funktionen zur reinen Strukturierung einzusetzen, auch wenn diese dann nur einmal aufgerufen werden. Funktionen in Python können Parameter aufnehmen und Werte zurückgeben.

Bit ist die kleinstmgliche Informationseinheit. (Vgl. Datentyp boolean) Die informationsmenge, welche mit einem Bit dargestellt werden kann ist also sehr klein. Um mehr Informationen darzustellen werden Bitfolgen verwendet

Ein Byte ist eine Bitfolge aus 8 Bit. In einem Byte können also 2^8 Zustände gespeichert werden (=256 Zustände). Datentypen mit der Länge 1Byte sind zB Char oder Byte, abhängig von der Programmiersprache.

Ein Word ist eine Bitfolge aus 16 Bit, dieser Begriff ist in den Programmiersprachen nicht überall einheitlich definiert. In einem Word können 2^16 Zustände gespeichert werden (=65536 Zustände).

Ein Double Word ist eine Bitfolge aus 32 Bit, es können also 2^32 Zustände gespeichert werden (=4.2x10^9). Das Double Word hat vorallem auf 32Bit Rechenwerke eine zentrale Bedeutung.

Ein Teil der zur Verfügung stehenden Bitbreite zur Darstellung des Teils vor dem Komma und ein Teil zur Darstellung nach dem Komma verwendet. So könnten z.B. bei 32 Bit Breite 16 Bit für die Darstellung der Vor- und 16 Bit für die Darstellung der Nachkommastellen verwendet werden.

Besteht aus Sign-Bit (Vorzeichen), einer Mantisse (z.B. 23 Bits) und einem Exponenten (z.B. 8 Bit) zur Basis 2. Auf diese Weise lassen einerseits grosse Zahlen andererseits aber auch grosse Genauigkeiten bei Zahlen um 0 erreichen. Die Repräsentation von Gleitkommazahlen ist in IEEE 754 beschrieben.

Logische Schaltungen werden üblicherweise mit Hilfe einer Wahrheitstabelle charakterisiert. Diese Tabelle enthält für jede mögliche "Eingabe" die zugehörige "Ausgabe"

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Informationen sind abstrahierte Daten. Verknüpfte Informationen bilden Wissen

Daten repräsentieren Sacheverhalte. Abstrahierte Daten bilden Informationen

Wissen repräsentiert Informationen

Sachverhalte bilden Daten ab.

American Standard Code for Information Interchange

ASCII ist eine Zeichencodierung, die seit den 60er- Jahren verwendet wird. Die ASCII Codierung umfasst 128 Zeichen, davon sind 95 darstellbar. Die übrigen dienen als Steuerzeichen.

Grundlage für die weiteren Teilgebiete: Komplexität, Algorithmen, Automaten, Sprachen.

Entwicklung von Software (Compiler, Datenbanken, Betriebssysteme).

Hardwaremässige Grundlagen von Rechen- und Kommunikationssystemen (Elektronik, Mikroprozessoren)

Entwicklung von Softwaresystemen für eine bestimmte Anwendungs- domäne (Medizin-, Physik, Elektrotechnik, Betriebswirtschaft, Biologie, Geoinformatik etc.).

Alan Turing war ein britischer Logiker, Mathematiker und Kryptoanalytiker und wurde 1912 in London geboren. Er war im 2. Weltkrieg massgeblich an der Entschlüsselung der Enigma beteiligt und entwickelte den Turing-Test sowie die Turingmaschiene. Er starb 1954 an einer Cyanid-Vergiftung.

Die Turingmaschiene ist ein wichtiges Rechenmodel der theoretischen Informatik. Es gilt als wichtige Grundlage für die heute verwendeten Rechenmaschienen.

Lesen/ Schreiben / Bewegen (Nach Links oder rechts)

1. Ein unendlich langes Speicherband mit sequenziell angeordneten "Speicherplätzen", jedes dieser Felder kann 0 oder 1 enthalten, weiter gibt es den Zustand blank (also ein nicht definierter Zustand).
2. Ein Lese/Schreibkopf, welcher von einem ...
3. Steuerprogramm gesteuert wird.

Das Steuerprogramm der Turingmaschiene liegt in Form einer Tabelle mit nummerierten Schritten vor, welche sequentiell abgearbeitet werden.

nacheinander

miteineander

• Schrittnummer
• Gelesen
• Springe zu (Schritt)
• Schreibe
• Bewege nach (links/rechts; notiert als )

Das unendlich lange Speicherband entspricht dem (nicht unendlich grossen, leider) Datenspeicher

Die Verbindung zwischen Lese/Schreibkopf dem Daten/Steuerbus;

Das Steuerprogramm (die Tabelle) entspricht dem Programmspeicher, die Logik hinter der Tabelle dem Rechenwerk.