Franzetti Essenz der Informatik

1. Auflage 2019
ISBN: 978-3-662-58534-4
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 300 Seiten

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.

Autoren/Hrsg.

Franzetti, Claudio

Inhaltsverzeichnis

1;Vorwort;6
2;Inhaltsverzeichnis;8
3;Abbildungsverzeichnis;12
4;Tabellenverzeichnis;16
5;Kapitel 1 Einführung;17
5.1;Literatur;18
6;Kapitel 2 Ganz kurze Geschichte der IT;19
6.1;2.1 Rechner;19
6.1.1;2.1.1 Erste Generation;20
6.1.2;2.1.2 Zweite Computergeneration;21
6.1.3;2.1.3 Dritte Computergeneration;22
6.1.4;2.1.4 Vierte Computergeneration;22
6.2;2.2 Software;23
6.3;Quiz zu Kapitel 2;25
6.4;Literatur;25
7;Kapitel 3 Alles ist Zahl;26
7.1;3.1 Zweier- oder Binärsystem;26
7.2;3.2 Sechzehner-System;28
7.3;3.3 Gleitkomma-Zahlen;29
7.4;3.4 Rohe Daten, Alphabete;29
7.5;3.5 Komprimierung und Verifizierung;30
7.6;3.6 Einfache Formallogik;34
7.7;3.7 Rechenschaltungen;35
7.8;Quiz zu Kapitel 3;39
7.9;Literatur;39
8;Kapitel 4 Computer als Hardware;40
8.1;4.1 Zentrale Einheiten;41
8.1.1;4.1.1 Halbleitertechnik;41
8.1.2;4.1.2 Hauptplatine;43
8.1.3;4.1.3 Prozessor;43
8.1.4;4.1.4 Random Access Memory;44
8.1.5;4.1.5 Anschlüsse und Kabel;46
8.2;4.2 Periphere Geräte, Eingabe und Ausgabe;46
8.3;4.3 Smartphones;47
8.3.1;4.3.1 System-on-Chip;48
8.3.2;4.3.2 Eingebaute Sensoren;49
8.4;4.4 Sensoren, IoT;49
8.5;Quiz zu Kapitel 4;52
8.6;Literatur;52
9;Kapitel 5 Betriebssystem und Benutzeroberfläche;53
9.1;5.1 Operating Systems;54
9.2;5.2 Oberfläche – Benutzerkommunikation;55
9.3;5.3 Benutzer-Interaktion;55
9.4;5.4 Dateiverwaltung – Filesystem;56
9.5;5.5 Geräteverwaltung;58
9.6;5.6 Virtuelle Maschinen;59
9.7;5.7 Eingebettete Systeme;60
9.8;Quiz zu Kapitel 5;61
10;Kapitel 6 Information und Medien;62
10.1;6.1 Kommunikation;62
10.1.1;6.1.1 Mensch zu Mensch;63
10.1.2;6.1.2 Mensch-Maschine;64
10.1.3;6.1.3 Maschine zu Maschine;66
10.1.4;6.1.4 Entropie;66
10.2;6.2 Desinformation, Propaganda, Fake-News;67
10.3;6.3 Soziale Medien;69
10.4;6.4 Medienkompetenz;70
10.4.1;6.4.1 Gefahren;71
10.4.2;6.4.2 Chancen;75
10.5;Quiz zu Kapitel 6;75
10.6;Literatur;76
11;Kapitel 7 Datenorganisation;77
11.1;7.1 Datentypen und -strukture;78
11.2;7.2 Versionierung;79
11.3;7.3 Relationale Datenbanken;80
11.4;7.4 NoSQL-Datenbanken;85
11.5;7.5 Markup-Sprachen;86
11.5.1;7.5.1 XML, HTML und JSON;87
11.5.2;7.5.2 LATEX;93
11.6;7.6 Datensicherung, Backup;96
11.7;Quiz zu Kapitel 7;97
11.8;Literatur;97
12;Kapitel 8 Netzwerke;98
12.1;8.1 Typen;99
12.2;8.2 Client-Server;100
12.3;8.3 Schichtenmodell und Protokolle;103
12.4;8.4 Internet, World-wide-Web;104
12.5;8.5 Webservices, APIs;106
12.6;8.6 Deepweb und Darknet;107
12.7;Quiz zu Kapitel 8;110
12.8;Literatur;110
13;Kapitel 9 Programmierung;111
13.1;9.1 Voraussetzungen;113
13.2;9.2 Philosophie;115
13.3;9.3 Compiler und Interpreter;116
13.3.1;9.3.1 Grammatik;116
13.4;9.4 Einfache Blocksprache – Einführung Programmieren;117
13.4.1;9.4.1 Schleifen, Parameter;118
13.4.2;9.4.2 Variablen, Unterprogramme;120
13.4.3;9.4.3 Listen, Operatoren;122
13.4.4;9.4.4 Bedingte Anweisungen;124
13.4.5;9.4.5 Weitere Beispiele;126
13.5;9.5 Hoch-Sprachen;128
13.5.1;9.5.1 Prozedurale Sprachen;133
13.5.2;9.5.2 Objektorientierte Sprachen;134
13.5.3;9.5.3 Neuere Trends;138
13.6;9.6 Skript-Sprachen;138
13.6.1;9.6.1 Kommandosprachen;139
13.6.2;9.6.2 Eingebettete Sprachen;140
13.7;9.7 Und Tabellenkalkulatoren?;141
13.8;9.8 Umgebung und Tools;142
13.8.1;9.8.1 Integrierte Entwicklungsumgebung;142
13.8.2;9.8.2 Entwicklungs-Tools;143
13.9;9.9 Architekturmuster;146
13.10;Quiz zu Kapitel 9;148
13.11;Literatur;148
14;Kapitel 10 Applikationen;149
14.1;10.1 Systematik;149
14.2;10.2 Office: Schreibmaschine 4.0;150
14.3;10.3 Generische Anwendungen;154
14.3.1;10.3.1 Web-Browser;155
14.3.2;10.3.2 Suchmaschinen;157
14.3.3;10.3.3 E-Mail;159
14.3.4;10.3.4 PDF-Reader;163
14.3.5;10.3.5 Wiki;163
14.3.6;10.3.6 VoIP, Video-Telefonie, Instant Messaging;164
14.4;10.4 Geschäfts-Anwendungen;164
14.4.1;10.4.1 Desktop Publishing;165
14.4.2;10.4.2 Issue-Tracking-System;166
14.4.3;10.4.3 Customer Relationship Management CRM;167
14.4.4;10.4.4 Content und Data Management Systeme;168
14.4.5;10.4.5 Analytische Informationssysteme;169
14.5;10.5 Hobby-Anwendungen;169
14.5.1;10.5.1 Gimp, PhotoShop;170
14.5.2;10.5.2 Audacity, LMMS, GarageBand;171
14.6;10.6 Gaming;171
14.6.1;10.6.1 Hardware;172
14.6.2;10.6.2 Spieleentwicklung;174
14.7;10.7 Simulation;175
14.8;Quiz zu Kapitel 10;178
14.9;Literatur;179
15;Kapitel 11 Sicherheit;180
15.1;11.1 Verschlüsselung;180
15.2;11.2 Identität und Echtheit;181
15.2.1;11.2.1 Identität;182
15.2.2;11.2.2 Echtheit;184
15.3;11.3 Zugang;185
15.3.1;11.3.1 Passwörter;186
15.3.2;11.3.2 Firewall;187
15.4;11.4 Hacking und Malware;188
15.4.1;11.4.1 Hacking;188
15.4.2;11.4.2 Malware, Botnets;189
15.4.3;11.4.3 „Epidemiologie“;189
15.5;Quiz zu Kapitel 11;191
15.6;Literatur;191
16;Kapitel 12 IT-Organisation;192
16.1;12.1 Strategie der IT;192
16.1.1;12.1.1 IT als Unterstützungsfunktion;193
16.1.2;12.1.2 IT als Erfolgsfaktor;193
16.1.3;12.1.3 IT als Disruptor;194
16.2;12.2 Management der Informationssysteme;194
16.3;12.3 IT-Service-Management;196
16.4;Quiz zu Kapitel 12;198
16.5;Literatur;199
17;Kapitel 13 Cloud-Computing;200
17.1;13.1 Infrastruktur;202
17.2;13.2 Plattform;203
17.3;13.3 Services;203
17.4;13.4 Blockchain;204
17.4.1;13.4.1 Hashing;205
17.4.2;13.4.2 Konsens und Prüfung;206
17.4.3;13.4.3 Smart Contracts;210
17.5;Quiz zu Kapitel 13;211
18;Kapitel 14 IT-Entwicklung;212
18.1;14.1 Herausforderungen;212
18.2;14.2 Geschäftsprozesse und IT-Entwicklung;214
18.3;14.3 Problemadäquate Methoden;216
18.4;14.4 Monolithisch versus Service;217
18.5;14.5 Planmethoden, Wasserfall;218
18.6;14.6 Agile Methoden;221
18.7;14.7 Diskussion;224
18.8;Quiz zu Kapitel 14;229
18.9;Literatur;229
19;Kapitel 15 Digitalisierung, digitale Transformation;231
19.1;15.1 Ökonomische Transformation;232
19.1.1;15.1.1 Plattformen, Ökosysteme;232
19.1.2;15.1.2 Vertrauens-Business oder „Distributed Ledger“;234
19.1.3;15.1.3 Kryptowährungen;235
19.2;15.2 Einfluss auf verschiedene Bereiche;237
19.2.1;15.2.1 Arbeitswelt;237
19.2.2;15.2.2 Behörden;237
19.2.3;15.2.3 Schule;238
19.2.4;15.2.4 Wissenschaft;242
19.2.5;15.2.5 Gesundheitswesen;244
19.2.6;15.2.6 Gerichtswesen;245
19.2.7;15.2.7 Tägliche Verrichtungen;246
19.3;Quiz zu Kapitel 15;247
19.4;Literatur;248
20;Kapitel 16 Künstliche Intelligenz;249
20.1;16.1 Roboter;250
20.2;16.2 Virtual und Augmented Reality;251
20.3;16.3 Arten von Künstlicher Intelligenz;254
20.3.1;16.3.1 Eine bittere Erkenntnis;255
20.4;16.4 Algorithmen und Machine-Learning;258
20.4.1;16.4.1 Intelligenz und Lernen;259
20.4.2;16.4.2 Algorithmen und Bionik;260
20.4.3;16.4.3 Genetischer Algorithmus;262
20.4.4;16.4.4 Neuronale Netze;264
20.5;16.5 Super-Intelligenz;269
20.6;Quiz zu Kapitel 16;269
20.7;Literatur;270
21;Kapitel 17 IT und Gesellschaft;271
21.1;17.1 Soziale Aspekte;271
21.1.1;17.1.1 Gesundheit;272
21.1.2;17.1.2 Aus- und Weiterbildung;272
21.1.3;17.1.3 Gesetzgebung;274
21.1.4;17.1.4 Überwachung;277
21.2;17.2 Ökonomische Aspekte;280
21.2.1;17.2.1 Produktivität;280
21.2.2;17.2.2 Qualität;281
21.2.3;17.2.3 Arbeit und Steuern;281
21.3;17.3 Ökologische Aspekte;283
21.3.1;17.3.1 Rohstoffe;283
21.3.2;17.3.2 Energie;285
21.4;17.4 Technologische Aspekte;285
21.4.1;17.4.1 Rechenleistung;286
21.4.2;17.4.2 Big Data, Datenanalyse;287
21.4.3;17.4.3 Quantenrechner;288
21.5;Quiz zu Kapitel 17;292
21.6;Literatur;292
22;Anhang A Installation Scratch;294
23;Sachverzeichnis;297