Essenz der Informatik

Autor	Claudio Franzetti
Verlag	Springer Vieweg
Erscheinungsjahr	2019
Seitenanzahl	300 Seiten
ISBN	9783662585344
Format	PDF
Kopierschutz	Wasserzeichen/DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	46,99 EUR

Mit diesem Buch meistern Sie die Grundlagen der Informatik

Dieses Buch beschreibt das weite Universum der Informatik und Informationstechnologie. Anhand von Endgeräten wie PC, Tablet und Smartphone sowie eingebetteten Systemen erklärt es die grundlegenden Prinzipien der Informatik und ihre soziale und gesellschaftspolitische Bedeutung. Das Buch richtet sich an alle regelmäßigen Benutzer von IT und insbesondere an Berufstätige, Schüler, Informatik-Studenten und Lehrer.

Viele konkrete Beispiele, Illustrationen und Grafiken erklären die relevante IT-Umgebung und bringen Sie für alle interessierten IT-Laien in den richtigen Zusammenhang. Im Einzelnen widmet sich der Autor Bereichen wie:

•Büroapplikationen

•sozialen Medien

•Spielen

•Hardwaretrends

Von der Geschichte der IT bis zum erfolgreichen Umgang mit Programmiersprachen - Die Inhalte im Überblick

Alle Kapitel in diesem Buch schließen mit zehn Fragen zum Inhalt ab, die den Lesern eine Stütze zum gelesenen Inhalt geben und die Kompetenzen erweitern. Ein besonderes Highlight dieses Buches ist das Kapitel zur populären Programmiersprache Scratch, das die Grundlage für einen erfolgreichen Umgang mit dieser Programmiersprache legt. Des Weiteren beschäftigt sich der Autor mit den folgenden Themenschwerpunkten und Teilbereichen der Informatik:

•Geschichte der IT

•Computer als Hardware

•Betriebssystem und Benutzeroberfläche

•Information und Medien

•Datenorganisation

•Netzwerke

•Programmierung und Softwareentwicklung

•Applikationen

•Sicherheit

•IT-Organisation

•Cloud-Computing

•IT-Entwicklung

•Digitalisierung und digitale Transformation

•Künstliche Intelligenz

•IT und Gesellschaft

•Installation von Scratch

Insgesamt vermittelt dieses Buch über die Informatik einen tiefgreifenden, breiten Überblick über verschiedene Thematiken der Informationstechnologie und ist damit nicht nur für Programmierer geeignet.

Claudio Franzetti hat nach dem Studium der Ingenieurwissenschaften an der ETH Zürich als Forschungsingenieur bei BBC und ABB im Bereich Computational Fluid Dynamics gearbeitet und intensive Erfahrungen in der Simulation auf Großrechnern erlangt. Nach einem Betriebswirtschaftsstudium an der Hochschule St. Gallen hat er im Bereich Finanzen bei Versicherungen und Banken gearbeitet, wo er auch für quantitative Risikoberechnungen und zum Teil für die Gesamt-IT zuständig war.

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Blick ins Buch

Inhaltsverzeichnis

Vorwort	6
Inhaltsverzeichnis	8
Abbildungsverzeichnis	12
Tabellenverzeichnis	16
Kapitel 1 Einführung	17
Literatur	18
Kapitel 2 Ganz kurze Geschichte der IT	19
2.1 Rechner	19
2.1.1 Erste Generation	20
2.1.2 Zweite Computergeneration	21
2.1.3 Dritte Computergeneration	22
2.1.4 Vierte Computergeneration	22
2.2 Software	23
Quiz zu Kapitel 2	25
Literatur	25
Kapitel 3 Alles ist Zahl	26
3.1 Zweier- oder Binärsystem	26
3.2 Sechzehner-System	28
3.3 Gleitkomma-Zahlen	29
3.4 Rohe Daten, Alphabete	29
3.5 Komprimierung und Verifizierung	30
3.6 Einfache Formallogik	34
3.7 Rechenschaltungen	35
Quiz zu Kapitel 3	39
Literatur	39
Kapitel 4 Computer als Hardware	40
4.1 Zentrale Einheiten	41
4.1.1 Halbleitertechnik	41
4.1.2 Hauptplatine	43
4.1.3 Prozessor	43
4.1.4 Random Access Memory	44
4.1.5 Anschlüsse und Kabel	46
4.2 Periphere Geräte, Eingabe und Ausgabe	46
4.3 Smartphones	47
4.3.1 System-on-Chip	48
4.3.2 Eingebaute Sensoren	49
4.4 Sensoren, IoT	49
Quiz zu Kapitel 4	52
Literatur	52
Kapitel 5 Betriebssystem und Benutzeroberfläche	53
5.1 Operating Systems	54
5.2 Oberfläche – Benutzerkommunikation	55
5.3 Benutzer-Interaktion	55
5.4 Dateiverwaltung – Filesystem	56
5.5 Geräteverwaltung	58
5.6 Virtuelle Maschinen	59
5.7 Eingebettete Systeme	60
Quiz zu Kapitel 5	61
Kapitel 6 Information und Medien	62
6.1 Kommunikation	62
6.1.1 Mensch zu Mensch	63
6.1.2 Mensch-Maschine	64
6.1.3 Maschine zu Maschine	66
6.1.4 Entropie	66
6.2 Desinformation, Propaganda, Fake-News	67
6.3 Soziale Medien	69
6.4 Medienkompetenz	70
6.4.1 Gefahren	71
6.4.2 Chancen	75
Quiz zu Kapitel 6	75
Literatur	76
Kapitel 7 Datenorganisation	77
7.1 Datentypen und -strukture	78
7.2 Versionierung	79
7.3 Relationale Datenbanken	80
7.4 NoSQL-Datenbanken	85
7.5 Markup-Sprachen	86
7.5.1 XML, HTML und JSON	87
7.5.2 LATEX	93
7.6 Datensicherung, Backup	96
Quiz zu Kapitel 7	97
Literatur	97
Kapitel 8 Netzwerke	98
8.1 Typen	99
8.2 Client-Server	100
8.3 Schichtenmodell und Protokolle	103
8.4 Internet, World-wide-Web	104
8.5 Webservices, APIs	106
8.6 Deepweb und Darknet	107
Quiz zu Kapitel 8	110
Literatur	110
Kapitel 9 Programmierung	111
9.1 Voraussetzungen	113
9.2 Philosophie	115
9.3 Compiler und Interpreter	116
9.3.1 Grammatik	116
9.4 Einfache Blocksprache – Einführung Programmieren	117
9.4.1 Schleifen, Parameter	118
9.4.2 Variablen, Unterprogramme	120
9.4.3 Listen, Operatoren	122
9.4.4 Bedingte Anweisungen	124
9.4.5 Weitere Beispiele	126
9.5 Hoch-Sprachen	128
9.5.1 Prozedurale Sprachen	133
9.5.2 Objektorientierte Sprachen	134
9.5.3 Neuere Trends	138
9.6 Skript-Sprachen	138
9.6.1 Kommandosprachen	139
9.6.2 Eingebettete Sprachen	140
9.7 Und Tabellenkalkulatoren?	141
9.8 Umgebung und Tools	142
9.8.1 Integrierte Entwicklungsumgebung	142
9.8.2 Entwicklungs-Tools	143
9.9 Architekturmuster	146
Quiz zu Kapitel 9	148
Literatur	148
Kapitel 10 Applikationen	149
10.1 Systematik	149
10.2 Office: Schreibmaschine 4.0	150
10.3 Generische Anwendungen	154
10.3.1 Web-Browser	155
10.3.2 Suchmaschinen	157
10.3.3 E-Mail	159
10.3.4 PDF-Reader	163
10.3.5 Wiki	163
10.3.6 VoIP, Video-Telefonie, Instant Messaging	164
10.4 Geschäfts-Anwendungen	164
10.4.1 Desktop Publishing	165
10.4.2 Issue-Tracking-System	166
10.4.3 Customer Relationship Management CRM	167
10.4.4 Content und Data Management Systeme	168
10.4.5 Analytische Informationssysteme	169
10.5 Hobby-Anwendungen	169
10.5.1 Gimp, PhotoShop	170
10.5.2 Audacity, LMMS, GarageBand	171
10.6 Gaming	171
10.6.1 Hardware	172
10.6.2 Spieleentwicklung	174
10.7 Simulation	175
Quiz zu Kapitel 10	178
Literatur	179
Kapitel 11 Sicherheit	180
11.1 Verschlüsselung	180
11.2 Identität und Echtheit	181
11.2.1 Identität	182
11.2.2 Echtheit	184
11.3 Zugang	185
11.3.1 Passwörter	186
11.3.2 Firewall	187
11.4 Hacking und Malware	188
11.4.1 Hacking	188
11.4.2 Malware, Botnets	189
11.4.3 „Epidemiologie“	189
Quiz zu Kapitel 11	191
Literatur	191
Kapitel 12 IT-Organisation	192
12.1 Strategie der IT	192
12.1.1 IT als Unterstützungsfunktion	193
12.1.2 IT als Erfolgsfaktor	193
12.1.3 IT als Disruptor	194
12.2 Management der Informationssysteme	194
12.3 IT-Service-Management	196
Quiz zu Kapitel 12	198
Literatur	199
Kapitel 13 Cloud-Computing	200
13.1 Infrastruktur	202
13.2 Plattform	203
13.3 Services	203
13.4 Blockchain	204
13.4.1 Hashing	205
13.4.2 Konsens und Prüfung	206
13.4.3 Smart Contracts	210
Quiz zu Kapitel 13	211
Kapitel 14 IT-Entwicklung	212
14.1 Herausforderungen	212
14.2 Geschäftsprozesse und IT-Entwicklung	214
14.3 Problemadäquate Methoden	216
14.4 Monolithisch versus Service	217
14.5 Planmethoden, Wasserfall	218
14.6 Agile Methoden	221
14.7 Diskussion	224
Quiz zu Kapitel 14	229
Literatur	229
Kapitel 15 Digitalisierung, digitale Transformation	231
15.1 Ökonomische Transformation	232
15.1.1 Plattformen, Ökosysteme	232
15.1.2 Vertrauens-Business oder „Distributed Ledger“	234
15.1.3 Kryptowährungen	235
15.2 Einfluss auf verschiedene Bereiche	237
15.2.1 Arbeitswelt	237
15.2.2 Behörden	237
15.2.3 Schule	238
15.2.4 Wissenschaft	242
15.2.5 Gesundheitswesen	244
15.2.6 Gerichtswesen	245
15.2.7 Tägliche Verrichtungen	246
Quiz zu Kapitel 15	247
Literatur	248
Kapitel 16 Künstliche Intelligenz	249
16.1 Roboter	250
16.2 Virtual und Augmented Reality	251
16.3 Arten von Künstlicher Intelligenz	254
16.3.1 Eine bittere Erkenntnis	255
16.4 Algorithmen und Machine-Learning	258
16.4.1 Intelligenz und Lernen	259
16.4.2 Algorithmen und Bionik	260
16.4.3 Genetischer Algorithmus	262
16.4.4 Neuronale Netze	264
16.5 Super-Intelligenz	269
Quiz zu Kapitel 16	269
Literatur	270
Kapitel 17 IT und Gesellschaft	271
17.1 Soziale Aspekte	271
17.1.1 Gesundheit	272
17.1.2 Aus- und Weiterbildung	272
17.1.3 Gesetzgebung	274
17.1.4 Überwachung	277
17.2 Ökonomische Aspekte	280
17.2.1 Produktivität	280
17.2.2 Qualität	281
17.2.3 Arbeit und Steuern	281
17.3 Ökologische Aspekte	283
17.3.1 Rohstoffe	283
17.3.2 Energie	285
17.4 Technologische Aspekte	285
17.4.1 Rechenleistung	286
17.4.2 Big Data, Datenanalyse	287
17.4.3 Quantenrechner	288
Quiz zu Kapitel 17	292
Literatur	292
Anhang A Installation Scratch	294
Sachverzeichnis	297

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