Informatik

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Kim

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Algorithmus 
Eine Folge von Anweisungen zur Lösung eines Problems, die in einer für Computer verständlichen Sprache formuliert ist
Algorithmus Eigenschaften 
Die Anweisungen müssen für den Empfänger verständlich formuliert und ausführbar sein
An jeder Stelle im Ablauf ist eindeutig festgelegt, welche Anweisung als nächstes auszuführen ist
Die Folge muss aus endlich vielen Anweisungen bestehen (in einem endlichen Text formulierbar)
Die Anweisungen gelten für eine ganze Klasse von Problemen, nicht nur für ein Einzelproblem
Euklidischer Algorithmus 
Leistet das Kürzen eines Bruchs
Phasen der Programmentwicklung 
1. Analyse: Genaue Beschreibung des Problems und gewünschten Funktionsumfangs
2. Entwickeln von Algorithmen, schrittweise Verfeinerung, Layout
3. Umsetzung in einer Programmiersprache, Optimierung der Effizienz
4. Ausprobieren typischer, extremer und unzulässiger Eingaben (DAU)
5. Dokumentation, Support, Updates
Version A des Marsroboters 
Er geht los, ehe er prüft. Sollte der Roboter dann bereits direkt am Abgrund gelandet sein, würde er runterfallen, ehe der Abstand geprüft wird
Version B des Marsroboters 
Er prüft BEVOR er geht. D.h. wenn er bereits am Abgrund steht, geht er erst gar nicht los => fällt nicht runter
Struktogramm 
Graphische Darstellung eines Algorithmus
Eingaben für den Marsroboter 
...
Ausgaben des Marsroboters 
...
EVA-Modell 
Modell für Informatiksysteme mit Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe
Eingaben für den Geldautomaten 
...
Ausgaben des Geldautomaten 
...
Speicher des Geldautomaten 
...
Übertragung beim Geldautomaten 
...
Teilgebiete der Informatik 
Theoretische Informatik
Technische Informatik
Praktische Informatik
Angewandte Informatik
Information 
Eine Nachricht von einem Sender zu einem Empfänger, die zu einem Wissenszuwachs beim Empfänger führt
Bit 
Eine Ja-Nein-Information, die im Rechner durch einen elektronischen Schalter dargestellt wird
Anzahl der Bits und Zustände
1 Bit = 2 Zustände
2 Bits = 4 Zustände
3 Bits = 8 Zustände
...
Ein Feld eines Schachbretts kann mit 6 Bits dargestellt werden
Ein Wochentag kann mit 3 Bits dargestellt werden
Ein Buchstabe des deutschen Alphabets kann mit 5 Bits dargestellt werden
Ein Monat des Jahres kann mit 4 Bits dargestellt werden
Eine natürliche Zahl von 0 bis 128 kann mit 8 Bits dargestellt werden
Ferritkernspeicher 
Speicherplatz und Anzahl der Zustände
Zum Darstellen einer Grafik aus 5x7 Bildpunkten sind 35 Bits nötig
Eine Schriftart mit 232 Zeichen benötigt 232 * 35 = 8120 Bit = 1015 Byte Speicherplatz
Dezimalpräfixe 
1 kB = 103 Byte, 1 MB = 106 Byte, 1 GB = 109 Byte
Binärpräfixe 
1 KiB = 210 Byte, 1 MiB = 220 Byte, 1 GiB = 230 Byte
8 Bit bezeichnet man auch als 1 Byte
Interner Speicher 
Daten bleiben nach Ausschalten erhalten, Lesen/Schreiben eher langsam, in nummerierte Zellen unterteilt
Externer Speicher 
Daten gehen beim Ausschalten verloren, Lesen/Schreiben sehr schnell, in Datenblöcke unterteilt
Vergleich externer Speichermedien und Cloud-Speicher
Verfügbarkeit der Dateien
Kontrolle über die Dateien
Verlustsicherheit der Dateien
Speichergröße und Kosten
Ein Kamel markiert regelmäßig sein Revier mit "Häufchen" in der Wüste zwischen Pyramiden
Pixelgrafiken werden durch Farbinformationen für jeden einzelnen Bildpunkt gespeichert
Vektorgrafiken werden durch Maße geometrischer Formen gespeichert
Häufige Dateiendungen 
Vektorgrafik: .svg, .eps, .emf
Pixelgrafik: .jpg, .png, .gif
Natürliche Zahlen können im Computer durch Zerlegung in Einer, Zweier, Vierer usw. dargestellt werden (Binärsystem)
Darstellung natürlicher Zahlen im Binärsystem
11010 = 26
1011 = 11
100 = 4
1000001 = 65
11111111 = 255
Vektorgrafik 
Braucht viel Speicherplatz für gute Qualität
Muss für die Anzeige live gerendert werden
Bleibt beim Vergrößern immer scharf
Verbraucht wenig Speicherplatz
Wird von vielen Programmen unterstützt
Ist gut für geometrische Formen geeignet
Wird bei Logos und Schriften eingesetzt
Pixelgrafik 
Wird durch Kamera oder Scanner erzeugt