1. Organisation und Überblick
Informatik II
Vorlesung: 4 Semesterwochenstunden
Informatik II
SS 2006
Übung zur Vorlesung: 2 Semesterwochenstunden
Kapitel 1: Organisation und Überblick
Dienstag, 14:15-15:45 Uhr, MN67 Freitag, 14:15-15:45 Uhr, MN67
Dienstag, 16:00-17:30 Uhr, MN67
Theoretische/praktische Tutorenstunden:
2 Semesterwochenstunden Raum/Zeit je nach Gruppe
Dr. Michael Ebner Dipl.-Inf. Marco Zibull Lehrstuhl für Telematik Institut für Informatik Universität Göttingen - Informatik II - SS 2006
1. Organisation und Überblick
1. Organisation und Überblick
Verantwortliche Personen
Webseiten
Dr. Michael Ebner (Vorlesung) Email:
[email protected] Telefon: (05 51) 39-1 44 09
Dr. Rene Soltwisch Email:
[email protected] Telefon: (05 51) 39-1 44 13
Vorlesungsseite: http://user.informatik.uni-goettingen.de/~info2/SS2006/
Wiki: https://wiki.informatik.uni-goettingen.de/wiki/index.php/Module:Informatik2
Dipl.-Inf. Marco Zibull (Übung/Tutorien) Email:
[email protected] Telefon: (05 51) 39-1 44 20
Univis: http://univis.uni-goettingen.de (Vorlesungsverzeichnis Æ Interdisziplinäre Wissenschaftliche Zentren Æ ZFI Æ Pflichtblöcke Æ Informatik)
Bachelor/Master Studiengang Informatik: http://www.informatik.uni-goettingen.de/studies
Dipl.-Inform. Marc Njoku Email:
[email protected] Telefon: (05 51) 39-1 35 81
Gemeinsame email Adressen:
[email protected]: Ebner, Soltwisch, Zibull, Njoku
v_info2_1@, ..., v_info2_7@: Jeweiliger Tutor
v_info2_all@: Dozenten und Tutoren Universität Göttingen - Informatik II - SS 2006
1.2
1.3
Universität Göttingen - Informatik II - SS 2006
1.4
1. Organisation und Überblick
1. Organisation und Überblick
Tutorien
Einteilung über verteilte Tutorenliste Gruppenwechsel sind in eigener Regie vorzunehmen und sind mit den jeweiligen Tutoren abzustimmen Wechsel zwischen theoretischer und praktischer Tutorenstunde entscheidet Tutor bzw. Gruppe Konto im Informatik CIP-Pool ist notwendig (nicht Numerik-Pool!)
Termine
Übungszettel I
Ausgabe: Vor der Übung am Dienstag
Rückgabe:
CIP = Computer-Investitions-Programm des BMBF Montag 9-11Uhr und 16-18Uhr Mittwoch 11-13Uhr und 18-20Uhr Donnerstag 9-11Uhr, 14-16Uhr und 16-18Uhr
Tutorien beginnen ab dem 24. April Die Einteilung wird am Freitag, den 21. April bekannt gegeben
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1.5
Voraussichtlich 11 Übungszettel á 100 Punkte
max. zwei Studierende können einen Übungszettel gemeinsam abgeben (Gemeinsame Abgabe ist sogar erwünscht!)
50% der Gesamtpunktzahl sind zum Bestehen der Übungszettel hinreichend
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1. Organisation und Überblick
Klausur
Sollten wir anhand der gemachten Fehler erkennen, dass
Schriftliche Klausur über gesamten Stoff der Vorlesung
Übungszettel abgeschrieben worden sind, erkennen wir diese nicht
an. Korrekt abgeschriebene Lösungen helfen Ihnen nicht, Ihr
Wissen zu überprüfen und zu intensivieren und helfen uns nicht
missverständliche Vorlesungsinhalte zu erkennen und ggf. zu
MUNOPAG/WOPAG für BScInf, WiInf, WiPäd, etc. Ansonsten erfolgt die Anmeldung über eine Liste im Sekretariat des Lehrstuhls für Telematik
Leistungszertifikate und Scheine können nur über das Bestehen der Klausur erstanden werden
1.7
Dauer: 120 Minuten Termin: Mittwoch, 26. Juli, 9:00 - 11:00Uhr Ort: ZHG 011 Kreditpunkte: 9 ECTS Klausureinsicht: Freitag, 28. Juli, 10:00-12:00Uhr, Raum MN68
Anmeldung
verbessern bzw. zu wiederholen.
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1.6
1. Organisation und Überblick
Übungszettel II
Dienstag, bis 14:15 Uhr, Info II Kästen in der NAM elektronische Abgabe nur bei Programmen
Für Nebenfächler werden wahlweise benotete und unbenotete Scheine ausgestellt
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1.8
1. Organisation und Überblick
1. Organisation und Überblick
Literatur I
Literatur II
Douglas E. Comer: “Essentials of Computer Architecture”, Prentice Hall International, ISBN: 0-13-196426-7, 2004, http://www.eca.cs.purdue.edu W. Stallings: „Betriebssysteme - Prinzipien und Umsetzung“, Prentice Hall, 2003, ISBN 3-8273-7030-2 Hopcroft, Motwani, Ullman: „Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und Komplexitätstheorie“, Pearson Studium 2002, ISBN 3827370205 Uwe Schöning: „Theoretische Informatik kurzgefaßt“, 2001, ISBN 3827410991 Uwe Schöning: „Logik für Informatiker“, Spektrum Akademie Verlag Alfred V. Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman: „Compilerbau.“Oldenbourg Verlag 1999, Teil 1: ISBN 3-486-25294-1, Teil 2: ISBN 3-486-25266-6 G. Krüger & D. Reschke: „Lehr- und Übungsbuch Telematik --- Netze – Dienste – Protokolle“, Fachbuchverlag Leipzig (Carl-Hanser), 2. Auflage, ISBN 3-446-22073-9, 2002
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1.9
Rechenberg & Pomberger: „Informatik-Handbuch“, Hanser Verlag, ISBN 3-44621842-4
Wikipedia: http://de.wikipedia.org
Weitere Literaturangaben sind auf der Webseite zur Vorlesung zu finden oder werden im Laufe der Vorlesung bekannt gegeben
Die Folien zur Vorlesung werden auf der Webseite zur Vorlesung veröffentlicht VORSICHT: Nicht alle Inhalte der Vorlesung sind auf den Folien berücksichtigt!
Der Tafelanschrieb ist daher auch zu berücksichtigen!!!
Fehler auf den Folien bitte per email melden (Nobody is perfect!)
Informationskompetenz
Leider ist eine eindeutig Definition extrem schwer. /
Informationsbedarf
z.B. eine Person sieht ein, dass ihr Wissen unzureichend ist, um ein Problem zu lösen bzw. eine Frage zu beantworten. Noch schlimmer: Eine Person kann nicht einmal die Frage zu einem Problem verstehen bzw. formulieren.
Informationssuche
Ist eine bewusste Handlung zur Erlangung von Information. Welche Strategien gibt es für erfolgreiches Suchen von Informationen? Was braucht man dazu?
1.11
„Der effiziente und kompetente Umgang mit Informationen durch Kenntnis und Befähigung einer handlungsorientierten Strukturierung und Selektion. Es ist die Fähigkeit, Informationen zu lokalisieren, zu beurteilen und zu nutzen. Informationskompetenz ist eine Voraussetzung für die selbstorganisierte Aneignung von Wissen und damit des lebenslangen Lernens.“ (Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Informationskompetenz) „Der Wissenschaftsrat empfiehlt im Jahr 2000 die Einbindung der Informationskompetenz in die Hochschullehre. Berufstätige sollen Möglichkeiten erhalten zur nachträglichen Aneignung von Informationskompetenz, sie gilt als Schlüsselqualifikation auf dem Arbeitsmarkt. “ (Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Informationskompetenz)
Anmerkung
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1.10
Informationskompetenz II
Information
Universität Göttingen - Informatik II - SS 2006
Arbeiten sie daher bitte an Wikipedia mit
Wikibooks: http://www.wikibooks.de
1. Organisation und Überblick
Informationskompetenz I
Vorsicht: In Wikipedia gibt es keine Garantie über die Richtigkeit einer Information
1. Organisation und Überblick
Ein guter Wissenschaftler benennt immer seine Quellen. Kopieren ohne Quellenangabe ist unstatthaft und sogar strafbar. Anleitung/Kurse für die Informationssuche bietet die Universitätsbibliothek (SUB)
Universität Göttingen - Informatik II - SS 2006
1.12
1. Organisation und Überblick
1. Organisation und Überblick
Was ist Informatik???
Was ist Informatik??? - Allgemeiner
Wikiwörterbuch: http://de.wiktionary.org/wiki/Informatik
In der Informatik geht es genauso wenig um Computer wie in der Astronomie um Teleskope. (E. Dijkstra) Informatik ist eine Strukturwissenschaft, die sich mit der Information und deren automatischer Verarbeitung befasst.
Informatik ist die Ingenieurswissenschaft, die sich mit den Methoden der systematischen
Managing of complexity
Systematik Konzepte Begriffe, Terminologie Und vieles mehr …
von Informationen beschäftigt, aus Sicht der
Æ Beherrschbarkeit komplexer Systeme
Universität Göttingen - Informatik II - SS 2006
1.13
Automaten Betriebssystem & Formale (Linux, Compiler Sprachen Windows, Assembler MacOS, ...) Software
Netzwerke (TCP/IP, Ethernet, WLAN, ...
Prozessor Speicher
Datenpfade & Kontrolle
Digitale Logik
Informatik II
Grundidee: Ebenen der Abstraktion
Universität Göttingen - Informatik II - SS 2006
Verberge unnötige Implementierungsdetails Hilft zur Beherrschung realer, komplexer Systeme 1.15
Wo und wie Daten abgelegt werden macht einen großen Unterschied. Schon das Umordnen von Statements kann hilfreich sein.
Softwareentwicklung erfordert oftmals wissen über Rechnersysteme
Schaltkreisdesign
Was passiert beim Übersetzen des Quellcodes? Warum ist Rechnerarithmetik manchmal falsch? Was ist ein Busfehler oder Speicherzugriffsfehler?
Wie kann schneller ausführbarer Code erstellt werden?
E/A System
Transistoren, Layout integrierte Schaltungen
Das Wissen über die Rechnerarchitektur hilft das Design von Programmiersprachen zu verstehen
Befehlsarchitektur
1.14
Architektur und Programmierung
Anwendungen (Browser, Email, etc.)
Anmerkung: Berufsaussichten waren und sind gut
1. Organisation und Überblick
Motivation: Wie funktioniert ein Computer???
Hardware
Software Hardware Anwendung Gesellschaft
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1. Organisation und Überblick
Ermittlung Verarbeitung Speicherung Übertragung
Jeder Rechner hat 5 klassische Komponenten Compiler können optimierten Code für einen Prozessor erzeugen Betriebssysteme verwalten Ressourcen Gutes Eingabe/Ausgabe Verhalten ist für Datenbanken und Netzwerke wichtig Verwaltung der eigenen Daten/Code im Speicher
Universität Göttingen - Informatik II - SS 2006
1.16
1. Organisation und Überblick
1. Organisation und Überblick
Zusammenfassung
Grundlegende Hardwarekomponenten: Datenpfad, Speicher, Eingabe/Ausgabe Geräte und Kontrolle; sowie die darunterliegende digitale Schaltungen/Logik Prinzipien von Software: Betriebssysteme, Kommunikationssysteme, Compiler; Automaten und formale Sprachen
Betriebssysteme (Kapitel 5)
Maschinenorientierte Programmierung (Kapitel 4)
Prinzipien der Abstraktion sind wichtig zum Verstehen und Bauen von geschichteten Systemen
Compilerbau (Kapitel 7) Automaten und Sprachen (Kapitel 6)
Informatik II studiert die Funktionsweise von Rechnern
Überblick
Datenrepräsentation ist wichtig für die Leistung des Systems, Verwendung von Ressourcen und besseren Genauigkeit. Abstraktion und hierarchisches Design sind fundamentale Konzepte zur Handhabung von Komplexität Rohe Daten (Bitmuster) können alles bedeuten (integer, float, char, etc.). Erst ein Programm legt die Bedeutung fest
von-Neumann-Rechner (Kapitel 3) Speicher Zahlen und Logik (Kapitel 2) Kommunikation (Kapitel 8)
Wissen über Rechnersysteme hilft beim Programmieren und beim Software-Engineering
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1.17
1. Organisation und Überblick
von-Neumann-Rechner Universität Göttingen - Informatik II - SS 2006
1. Organisation und Überblick
Detaillierter Überblick I
Detaillierter Überblick II
1. Einführung
5. Grundlagen von Betriebssystemen
1.18
Vorstellung der beteiligten Personen Ablauf der Übungen Inhalt der Vorlesung
Prozesse und Threads Interprozesskommunikation
6. Automaten und formale Sprachen 2. Zahlen und Logik
Informationsdarstellung Zahlensysteme Rechnerarithmetik Aussagenlogik und logische Gatter Prädikatenlogik
7. Compilerbau
3. Von-Neumann-Rechner
Logische Schaltnetze und Schaltwerke Rechnermodelle
Assemblerprogrammierung
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Aufbau und Funktionsweise von Compilern Lexer und Parser Konzepte von Programmiersprachen
8. Grundlagen von verteilten Systemen
4. Grundlagen der maschinenorientierten Programmierung
Chomsky-Hierarchie Reguläre Sprachen und endliche Automaten Kontextfreie Sprachen und Kellerautomaten
1.19
Grundlagen Rechnernetze Grundlegende Protokollmechanismen Lokale Netze und Internet
Universität Göttingen - Informatik II - SS 2006
1.20
1. Organisation und Überblick
1. Organisation und Überblick
Motivation: Hilfe
Antwort: Euro-Zeichen €
Was ist die Bedeutung von
Zeichenkodierung: Unicode
Kodierung für Übertragung: UTF-8
111000101000001010101100
Universität Göttingen - Informatik II - SS 2006
1.21
1. Organisation und Überblick
Weitere Fragen
Wie wird aber nun aus der Darstellung in UTF-8 ein Zeichen auf dem Bildschirm oder Papier?
Antwort: Font
Datei/File/Dokument
Was ist das eigentlich? Wie sehen diese auf der Festplatte aus? Wie sind Sie eigentlich strukturiert?
Siehe später bzw. Vorlesungen Betriebssysteme und Datenbanken
Und vieles mehr
Æ Wie kommen wir zu Information und wie wird diese gespeichert, dargestellt, übertragen, verarbeitet, etc? Universität Göttingen - Informatik II - SS 2006
1.23
Hexadezimal: 0xE2 0x82 0xAC Binär: 11100010 10000010 10101100
Vergleich der Binärdarstellung:
Hexadezimal U+20AC Binär: 00100000 10101100
Unicode: 0010 000010 101100 UTF-8: 11100010 10000010 10101100
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/UTF-8
Universität Göttingen - Informatik II - SS 2006
1.22
