Inhalte

 Studierende erlernen die Grundlagen des Programmierens und grundlegende Programmierparadigmen wie Imperativ und Funktional. Sie erarbeiten sich Ausdrücke und Datentypen und grundlegende Aspekte Imperativer Programmierung (Zustand, Anweisungen Kontrollstrukturen, Ein-Ausgabe) und üben deren Anwendung.

Die Studierenden erarbeiten sich grundlegende Aspekte der Funktionalen Programmierung (Funktionen, Rekursion, Funktionen höherer Ordnung, Currying), und Objektorientierte Konzepte wie Kapselung und Vererbung, Polymorphie, sowie Grundlegende Algorithmische Fragestellungen (z. B. Suchen, Sortieren, Auswählen und Einfache Feld- und Zeigerbasierte Datenstrukturen) und üben deren Implementierung.

Literatur

• Simon Thompson: Haskell: The Craft of Functional Programming, Third Edition, Addison-Wesley, 2011.
• Graham Hutton: Programming in Haskell, Cambridge University Press, 2007
• Bird, R./Wadler, Ph.: Einführung in Funktionale Programmierung, Hanser Verlag, 1982.
• Hans Hermes: Aufzählbarkeit, Entscheidbarkeit, Berechenbarkeit, Springer-Verlag, 1978.

Zusätzliche Informationen

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Inhalte:

• • Aussagenlogik und mathematische Beweistechniken Boolesche Formeln und Boolesche Funktionen, DNF und KNF, Erfüllbarkeit, Resolutionskalkül
  • Mengenlehre: Mengen, Relationen, Äquivalenz- und Ordnungsrelationen, Funktionen
  • Natürliche Zahlen und vollständige Induktion, Abzählbarkeit
  • Prädikatenlogik und mathematische Strukturen
• Kombinatorik: Abzählprinzipien, Binomialkoeffizienten und Stirling-Zahlen, Rekursion, Schubfachprinzip
• diskrete Wahrscheinlichkeitsverteilungen
• Graphentheorie: Graphen und ihre Darstellungen, Wege und Kreise in Graphen, Bäume

Literatur

• Christoph Meinel, Martin Mundhenk: Mathematische Grundlagen der Informatik, Teubner; 2. Auflage 2002
• Uwe Schöning: Logik für Informatiker, B.I.-Wissenschaftsverlag; 5.Auflage 2000
• Kenneth H. Rosen: Discrete Mathematics and its Applications, Mc-Graw Hill; 1999
• M. Aigner: Diskrete Mathematk, Vieweg, 5. Auflage 2004

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Im Bereich Rechnerarchitektur wird ein Einstieg in die Funktionsweise und den Aufbau von Prozessor und Speicher gegeben. Die abgedeckten Themen umfassen Harvard- und Von-Neumann-Architektur, Rechnerarithmetik (Zahlen- und Datendarstellungen, Arithmetische Operationen), Mikroarchitektur (Register, Mikroprogrammierung, Pipelining, Sprungvorhersage), Befehlssatzarchitektur (RISC, CISC, Adressierung), Speicher (Speicherhierarchie, Cache, virtueller Speicher, Paging). In den Übungen werden Probleme mithilfe der Assemblersprache NASM gelöst.

## Hinweis:

Wenn Sie sowohl den Kurs ProInformatik IVa: Rechnerarchitektur als auch den Kurs ProInformatik IVb: Betriebs- und Kommunikationssysteme buchen und erfolgreich abschließen, kann dies für das Modul "Rechnerarchitektur, Betriebs- und Kommunikationssysteme" der Studienordnung von 2017 des Monobachelors Informatik anerkannt werden.

Literatur

• Andrew S. Tannenbaum: Computerarchitektur, 5. Auflage, Pearson Studium, 2006
• English: Andrew S. Tanenbaum (with contributions from James R. Goodman): Structured Computer Organization, 4th Ed., Prentice Hall International, 2005.

Zusätzliche Informationen

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Der Bereich Betriebssysteme gibt einen Überblick über die notwendigen bzw. heute anzutreffenden Komponenten, die ein Betriebssystem ausmachen und stellt die Aufgaben vor, die von einem Betriebssystem in der Regel übernommen werden. Die Themen umfassen Unterbrechungen (Interrupts), Systemaufrufe, Prozesse/Threads, Speicher (Fragmentierung, Paging, virtueller Speicher, MMU), Scheduling, Ein-/Ausgabe, Dateisysteme, Systemstart (Booting), Dienste, Sicherheit. In den Übungen wird in C programmiert.

Im Bereich Kommunikationssysteme wird eine Übersicht über die typische Netzwerkkommunikation gegeben und dabei alle notwendigen Schichten betrachtet. Die Themen sind hier: Vernetzung (Sockets, das Internet, Schichtenmodell, Protokolle, Geräte (Router, Switches)), Netzzugangsschicht (Physikalische Signale, Fehlererkennung, Pakete, Netzwerktopologien), Internetschicht (Routing, IP, Adressierung), Transportschicht (TCP, UDP, Verbindungsauf-/-abbau, Ports), Anwendungsschicht (DNS, E-Mail, World Wide Web), Netzwerksicherheit (Konzepte und Begriffe, Kryptographie, VPNs). Auch hier werden in den Übungen Programme in C entwickelt.

## Hinweis:

Wenn Sie sowohl den Kurs ProInformatik IVa: Rechnerarchitektur als auch den Kurs ProInformatik IVb: Betriebs- und Kommunikationssysteme buchen und erfolgreich abschließen, kann dies für das Modul "Rechnerarchitektur, Betriebs- und Kommunikationssysteme" der aktuellen Studienordnung des Monobachelors Informatik anerkannt werden.

Zusätzliche Informationen

• Teilnahmevoraussetzung ist ein Mittlerer Schulabschluss (MSA).
• Kurszeiten sind täglich von 9-12 Uhr (Unterricht im Seminarraum) und 13-17 Uhr (Entwicklung eines VR-Projekts in den Computerräumen).
• Erforderlich für die Übungen ist ein Smartphone (Android oder iOS). Hilfreich ist ein eigenes VR-Cardboard.
• Eine Teilnahmebescheinigung gibt es bei regemäßiger und aktiver Mitarbeit. Wer an einer freiwilligen Lernkontrolle teilnimmt, kann auch eine Note erhalten.
• Die Veranstaltung endet mit den Projektpräsentationen (14.8., 13 Uhr) und einem anschließenden Grillfest.
• Der Kurs kann nicht für ein Studium der Informatik angerechnet werden.
• Eine Anmeldung zum Kurs kann nur über Onlineanmeldung erfolgen!