Intro Fragen Flashcards
Wie definiert man Informatik?
Was verstand man damals unter Computer?
Computer sind aber eigentlich nur das Vehikel, das wir für unsere Wissenschaft verwenden. Bis weit in das 20. Jahrhundert waren „Computer“ oder „Rechner“ Menschen, die teilweise mit der Hilfe mechanischer und elektrischer Maschinen Berechnungen durchgeführt haben.
Auf welchen drei Säulen ruht die Informatik als Wissenschaft, d.h. als Gebiet universitärer Lehre und Forschung?
Angewandte Informatik wird in ähnlichem Sinne wie Praktische Informatik verwendet; dabei sind aber die Bereiche ausgenommen, die in der Anwendung nicht unmittelbar sichtbar werden, beispielsweise der Übersetzerbau. Die Angewandte Informatik wirkt direkt hinein in die zahlreichen Anwendungen der Informatik in Wirtschaft, Verwaltung, Technik, Wissenschaft und nahezu allen anderen Bereichen der Zivilisation.
Was ist die theoretische Informatik?
Die theoretische Informatik beschäftigt sich mit der Abstraktion, Modellbildung und grundlegenden Fragestellungen, die mit der Struktur, Verarbeitung, Übertragung und Wiedergabe von Informationen in Zusammenhang stehen.
Beispiele für Teilgebiete der Theoretischen Informatik:
- Formale Sprachen,
- Theorie der Netze und Prozesse,
- Automatentheorie,
- Semantik und Komplexitätstheorie
Was ist die technische Informatik?
In der Technischen Informatik befasst man sich mit dem funktionellen Aufbau der Rechner und der zugehörigen Geräte sowie mit dem logischen Entwurf und der konkreten Entwicklung von Rechnern, Geräten und Schaltungen (Hardware).
Die Schnittstelle zu Betriebssystemen und die Konfiguration der Rechnerkomponenten sind wichtige Aspekte.
Beispiele für Teilgebiete der Technischen Informatik:
- Rechnerarchitektur,
- Prozessdatenverarbeitung,
- Fehlertoleranz, Leistungsmessung und VLSI-Entwurf (Very Large Scale Integration), d.h. die Integration sehr vieler Funktionen auf einem Chip.
Wie kommt die praktische/angewandte Informatik zum Einsatz?
Prinzipiell wäre es möglich, jeden beliebig komplexen Algorithmus direkt in der Sprache eines bestimmten Rechners zu formulieren; der Aufwand wäre allerdings gigantisch.
Um mit begrenztem Aufwand zu zweckmäßigen Programmen zu kommen, müssen wir den Rechner auch für die Arbeit der Programmentwicklung als komfortables Werkzeug einsetzen und für regelmäßig wiederkehrende Probleme Standardlösungen schaffen. Programme, die in einer uns Menschen vorteilhaften Notation formuliert sind, müssen von Compilern oder Assemblern in eine dem Rechner verständliche und ausführbare Form übertragen werden. Ein Betriebssystem überwacht die Ausführung der Programme, die oftmals gleichzeitig ablaufen, und übernimmt die Steuerung der Ein- und Ausgabe. Informationssysteme und Datenbanken verwalten umfangreiche Datenbestände und Entwicklungsumgebungen helfen bei der Programmentwicklung. Als Softwaretechnik oder Software Engineering bezeichnet man die Disziplin, die sich mit den Methoden, Notationen und Werkzeugen der Software-Bearbeitung allgemein befaßt. Ergonomische Fragen und Probleme der Mensch-Maschine-Interaktion sind ebenfalls wichtige Gebiete der Forschung und Lehre.
Einige Anwendungsbereiche mit sehr speziellen Anforderungen an die Informatik haben sich zu eigenständigen Gebieten der Angewandten Informatik entwickelt; in der Wirtschaftsinformatik, der Medizininformatik oder der Bioinformatik gibt es ausgewiesene Fachleute und teilweise auch spezielle Studiengänge.
Was sind die Wurzeln der Informatik?
Die Wurzeln der Informatik sind geprägt von Vorarbeiten, die zum Bau von echten Rechenmaschinen geführt haben. Man könnte noch weit tiefer in die Vergangenheit gehen, aber Gottfried Wilhelm von Leibniz (links) und George Boole (rechts) liefern mit dem binären Zahlensystem und der Boolschen Algebra wichtige Grundlage für heutige Rechner
Wer ist Alan Turing und welches Konzept prägte er?
Alan Turing war ein Pionier der Informatik, der wichtige Grundlagen der Theoretischen Informatik geschaffen hat. Er hat das Konzept der Turingmaschine entwickelt, das bis heute zur Diskussion der Berechenbarkeit und Komplexität von Programmen verwendet wird.
Wer ist Goldon Moore und welches Gesetz legte er fest?
Diese rasante Entwicklung sagte bereits 1965 Gordon Moore, einer der Gründer von Intel, voraus. Sein Gesetzt besagt, dass sich die Zahl der Transistoren auf gängigen Mikroprozessoren alle ein bis zwei Jahre verdoppeln wird. Bis heute ist sein Gesetz gültig.
Beschreiben Sie Hardware und Software und deren Beziehung
Wir beschäftigen uns in der Informatik mit Hardware und Software.
Hardware sind die elektrisch/elektronischen Teile unseres Computersystems. Mit dem Mooreschen Gesetz haben wir gesehen, dass sich dort eine rasante Entwicklung in der Geschwindigkeit ergeben hat und diese sich weiter fortsetzt.
Ein Computer ist aber eine Universalmaschine.
Sie kann alles, aber nur, wenn man sie mit der richtigen Software füttert. Die Software stellt alle Programme, Dokumente und Daten dar, die wir mit Hardware verarbeiten. Auch Software hat in den letzten Jahrzehnten eine rasante Entwicklung durchgemacht und heute müssen wir mit riesigen Softwaresystemen umgehen. Dabei tritt ab einer „bestimmten Größe“ der Software das Programmieren in den Hintergrund, und die große Struktur der Software (ihre Architektur) wird sehr wichtig. Spezielle generische Software - die Middleware - erlaubt, Anwendungsprogramme mit bestimmte Güteeigenschaften zu erstellen.
Die Hauptbestandteile eines Computers sind der Prozessor, der die eigentlichen Berechnungen, die Operationen ausführt, Speicher, in den Daten gespeichert und geladen werden können und Kommunikationskanäle zur Kommunikation mit dem Rest der Welt. Prozessor, Speicher und Kommunikationskanäle bilden die Hardware.
Was ist eine Information?
Information ist die eigentliche Nachricht, die Bedeutung, die wir übertragen und bearbeiten wollen. Um die Informationen für den Computer verarbeitbar zu machen, müssen wir sie in Daten umwandeln.
Daten sind Symbole, die der Computer verarbeiten kann. Eine Terminvereinbarung ist Information. Die dafür notwendige E-Mail und die darin enthaltenen Textzeichen sind die Daten. Die Daten kann ich über das Internet übertragen.
Der Empfänger der E-Mail muss die Daten dann wieder interpretieren, um zur Information zu gelangen. Metadaten sind zusätzliche Daten, die helfen, aus Daten wieder Informationen zu machen. Wissen ist Information, welches Handeln beeinflusst bzw beeinflussen kann.
Eingabegeräte, wie Tastatur oder Maus, bringen Daten in den Computer. Ausgabegeräte, wie Bildschirm oder Drucker, bringen Daten nach aussen. Daten werden im Speicher gespeichert.
Was bedeutet der Begriff “Kompilieren” oder “Übersetzen”?
Beim Kompilieren wird der Quelltext in den Binärcode übersetzt. Dieser Binärcode kann dann auf dem Computer ausgeführt werden. Der Computer folgt den im Binärcode kodierten Befehlen.
Achtung:
Der direkte Übergang von Quelltext zu Binärcode ist bei fast allen Programmiersprachen so. Bei Java aber nicht. Eines der Hauptziele der Entwicklung von Java war die größtmögliche Plattformunabhängigkeit.
Was ist die Java Virtual Machine kurz JVM?
Ein Binärcode wird aber immer genau für eine Plattform erstellt. Eine Plattform ist dabei die Kombination aus Hardware und Betriebssystem. Deshalb übersetzt der Java-Compiler nicht in Binärcode, sondern in „Byte-Code“, der dann durch einen Java-Interpreter für die jeweilige Plattform ausgeführt. Es gibt also eine plattformunabhängige Zwischenschicht, die sogenannte Java Virtual Machine (JVM). Deshalb müssen wir zum Ausführen auch „java HelloWorld“ aufrufen. Bei einem plattformspezifischen (sogenannten „nativen“) Programm würde man nur „HelloWorld“ aufrufen.
In welchen Schritten läuft das Kompilieren und Ausführen ab?
Übersetzt der Java-Compiler nicht in Binär- sondern in Bytecode.
