| Inhaltsverzeichnis | 6 |
| Prolog: Über dieses Buch | 12 |
| 1 Was ist ein Computer? | 16 |
| Maschinen zum Rechnen | 17 |
| Die Erscheinungsbilder des Computers sind vielfältig | 17 |
| Ein lebendes Fossil: der Abakus | 20 |
| Wenn es beim Rechnen knackt, knirscht und surrt | 23 |
| Die Geburt des modernen Computers | 26 |
| Drei Wesensmerkmale eines Computers | 29 |
| Des Computers Kern: die Turing-Maschine | 30 |
| Ein Maschinenkonstrukt, um das menschliche Rechnen nachzubilden | 31 |
| Rechnen als Textbearbeitung | 32 |
| Eine Rechenoperation wird über eine Tabelle beschrieben | 33 |
| Mehrere Tabellen können mehrere Rechenoperationen ausführen | 36 |
| Sinn und Unsinn von Turings Minimalcomputer | 39 |
| Natürliche Informationsverarbeitung | 41 |
| Das Band des Lebens: die DNA | 42 |
| Proteine beeinflussen den DNA-Ablesevorgang | 45 |
| Sind Kolibakterien Turing-Maschinen? | 47 |
| Rechnen mit DNA | 51 |
| Fazit | 55 |
| Zum Nach- und Weiterlesen | 56 |
| 2 Schalten und Walten | 57 |
| Am Anfang ist die Zahl | 58 |
| Der Stromkreis als elementarer Zeichenträger | 58 |
| Von Lichtmustern zu Zahlen | 61 |
| Komm, wir bauen einen Taschenrechner! | 64 |
| Geniale Muster | 66 |
| Kleines Ding, große Wirkung | 68 |
| Elektrischer Staffellauf | 69 |
| Eine kleine Knüpfkunde | 72 |
| Viele mit vielen koppeln | 75 |
| Wie Proteine über Gene miteinander verknüpft sind | 76 |
| Was Lattentore mit Logik zu tun haben | 79 |
| Von Stromkreisen zu Bausteinen | 79 |
| Bausteine bauen | 83 |
| Vom Baustein zur Schaltung | 87 |
| Gibt es Bausteine in der Zelle? | 89 |
| Feedback erwünscht! | 90 |
| Der Taschenrechner wird erweitert | 90 |
| Was Feedback bewirken kann | 92 |
| Alles andere als ein Flop: das Flipflop | 95 |
| Wenn Viren Zustände haben | 99 |
| Das Feuerwerk im Kopf | 101 |
| Die Nervenzelle, das Super-Relais | 102 |
| Neuronale Verschaltungen | 104 |
| Fazit | 106 |
| Zum Nach- und Weiterlesen | 107 |
| 3 Verschlungene Pfade | 108 |
| Vorneweg: das Küchen-Einmaleins | 109 |
| Eine Fabrik im Kleinen: die Küche | 110 |
| Was Prozessoren und Zellen mit Küchen gemein haben | 111 |
| Pfade für Daten | 113 |
| Ein Werk zum Rechnen | 113 |
| Zahlenbehälter | 115 |
| Transportgleise | 119 |
| Nicht Steuermann, sondern Steuerwerk | 122 |
| An den Fäden ziehen – und rechnen | 122 |
| Malnehmen mal umständlich | 125 |
| Der elektrische Datenkoch | 128 |
| Im Gleichschritt – Marsch! | 130 |
| Die Software betritt die Bühne | 132 |
| Befehle erfinden | 133 |
| Die Kontrolle haben | 136 |
| Maschinensprech | 138 |
| Programme ausführen | 140 |
| Wenn Zellen Stoffe wechseln | 146 |
| Alles eine Frage der Chemie | 146 |
| Regulieren, regulieren, regulieren | 149 |
| Fazit | 151 |
| Zum Nach- und Weiterlesen | 152 |
| 4 Computer-Anatomie | 153 |
| Eingebettet sein: im Austausch mit der Welt | 154 |
| Anatomische Grundlagen | 155 |
| Der Urbauplan | 158 |
| Wie die Welt in den Computer kommt – und wieder hinaus | 163 |
| Ein Rückgrat für alle | 168 |
| Ein System, um den Betrieb zu meistern | 172 |
| Schneller sein: jeder Augenblick zählt | 174 |
| Die Relativität der Zeit | 175 |
| Vom aktiven zum passiven Warten | 177 |
| Die Last auf mehrere Schultern verteilen | 179 |
| Mehr ist nicht immer mehr | 183 |
| Allgegenwärtig sein: mehrere Dinge gleichzeitig erledigen | 187 |
| Der Prozess oder die Illusion der Gleichzeitigkeit | 187 |
| Teilen ganz praktisch | 191 |
| Zusammenarbeit will gelernt sein | 193 |
| One Program To Rule Them All | 196 |
| Fazit | 200 |
| Zum Nach- und Weiterlesen | 201 |
| 5 Speichern und Erinnern | 202 |
| Vom Leben eines Bücherwurms | 203 |
| Wie man Informationen haltbar macht | 206 |
| Digitale Gravuren | 206 |
| Speicher organisieren | 210 |
| Die Eier legende Wollmilchsau | 214 |
| Ordnung muss sein: den Daten ihre Struktur | 219 |
| Von Stapeln und Feldern | 220 |
| Der Baum der Sucherkenntnis | 224 |
| Zeige mir deinen Nächsten | 229 |
| Welche Struktur ist die richtige? | 234 |
| Das Leben und die Einprägungen | 237 |
| Informationen einfangen | 238 |
| Informationen nutzen | 241 |
| Fazit | 245 |
| Zum Nach- und Weiterlesen | 245 |
| 6 Netze spinnen | 247 |
| Zusammen ist man weniger allein | 248 |
| Hallo Du: eine Leitung für zwei | 250 |
| Die Familie wächst: eine Leitung für mehrere | 254 |
| Von der Familie zur Gemeinschaft: Leitungen überbrücken | 258 |
| Netze vernetzen | 262 |
| Auf Routen von Netz zu Netz | 263 |
| Weltweite Anschriften | 266 |
| Die Stockwerke des Internets | 270 |
| Alles wächst zusammen | 273 |
| Von Kunden und Dienstleistern | 274 |
| Einer für alle, alle für einen | 278 |
| Der Weltcomputer | 282 |
| Zwischennetze in der Natur | 285 |
| Voller Netze: der Mensch | 285 |
| Gut vernetzt: der Ameisenstaat | 288 |
| Fazit | 291 |
| Zum Nach- und Weiterlesen | 292 |
| 7 Die Kunst der Darstellung | 293 |
| Die Welt in Nullen und Einsen | 294 |
| Was ist Information? | 294 |
| Von Zeichen und Codes | 297 |
| Grundlegende Darstellungsarten | 299 |
| Aufs Format kommt’s an | 301 |
| Biologische Codes | 306 |
| Heiße Luft | 308 |
| Wie viel Information steckt da drin? | 309 |
| Komprimierung: Wie man aus Daten die Luft rauslässt | 313 |
| Steganografie: Luft hinzufügen | 317 |
| Genetische Datenakrobatik | 320 |
| Geheimniskrämereien | 322 |
| Alter Wein in neuen Schläuchen: Verschlüsseln mit Schlüssel | 323 |
| Öffentlich Geheimnisse teilen | 330 |
| Wenn der eine nicht ohne den anderen kann: zweiteilige Schlüssel | 335 |
| Yin und Yang im Alltag: Public-Key-Kryptografie | 340 |
| Duftcodes – und wie sie gehackt werden | 344 |
| Fazit | 347 |
| Zum Nach- und Weiterlesen | 347 |
| 8 Denk! | 349 |
| Knifflige Probleme – bewährte Strategien | 350 |
| Von Verhaltensprogrammen und Verhaltensmustern | 351 |
| Wenn Informatiker Probleme haben | 353 |
| Der Weg ist das Ziel: Was es mit Algorithmen auf sich hat | 356 |
| Probieren geht über Studieren | 360 |
| Aus kleinen Lösungen werden große | 364 |
| Große Probleme in kleine zerlegen | 366 |
| Vom Rechenknecht zum Schlaumeier | 370 |
| Vom stereotypen zum intelligenten Verhalten | 370 |
| Lernen und Anpassungsfähigkeit | 373 |
| Spielen und Suche | 377 |
| Sprache und Kommunikation | 381 |
| Grenzen der Berechenbarkeit | 388 |
| Ich weiß, dass ich nichts weiß | 389 |
| Unentscheidbarkeit | 392 |
| Von praktischen und unpraktischen Algorithmen | 395 |
| P oder nicht P, das ist hier die Frage | 399 |
| Fazit | 406 |
| Zum Nach- und Weiterlesen | 407 |
| 9 Im Licht der Evolution | 408 |
| Vom Entstehen | 409 |
| Schicht für Schicht zur Komplexität | 409 |
| Gefahren lauern überall | 416 |
| Vom Entwickeln | 423 |
| Handwerk der Programmierung | 425 |
| Wie komplexe Software-Systeme gebaut werden | 432 |
| Vom Entdecken | 437 |
| Evolution verstehen | 437 |
| Evolution imitieren | 445 |
| Fazit | 450 |
| Zum Nach- und Weiterlesen | 450 |
| Epilog: Zur Biologie der Informatik | 452 |
| Die Natur der Informatik ist interdisziplinär | 452 |
| Dank | 454 |
| Stichwortverzeichnis | 457 |
