Computers

Nach einer allgemeinen Diskussion formaler Sprachen, deren Beschreibungen und Grenzfällen der Erkennbarkeit werden die regulären Sprachen behandelt, welche in der lexikalischen Defi nition von Programmiersprachen ihre wichtigste Anwendung finden sowie die kontextfreien Sprachen, mit denen man die Syntax von Programmiersprachen definiert. Aus theoretischer Sicht befriedigend ist die eindeutige Entsprechung zwischen Sprachbeschreibung und Spracherkennung - den regulären Sprachen entsprechen die endlichen Automaten und den kontextfreien Sprachen die Stackmaschinen. Weitere Stufen der Chomsky-Hierarchie werden nur kurz behandelt, da sie in der Praxis von geringerer Bedeutung sind. Stattdessen zeigt ein eigenes Kapitel zum Thema Compilerbau weitere Techniken auf, die aus einer Sprachbeschreibung einen Parser, also das komplette »front-end« eines Compilers, entstehen lassen. Der Begriff des »Algorithmus« wird anhand verschiedener Maschinenmodelle erklärt und bestätigt wird auch die Churchsche These, dass jede vernünftige Defi nition von »Berechenbarkeit« auf die gleiche Klasse von Funktionen führt. Die Grenzen des algorithmisch Machbaren werden anhand des Halteproblems und des Satzes von Rice klar abgesteckt. Das abschließende Kapitel zur Komplexitätstheorie erkundet unter den lösbaren Problemen die Grenze zwischen denen, die mit einem vertretbaren (polynomiellen) Aufwand lösbar sind und solchen, deren Lösung nicht wesentlich effi zienter ist, als ein systematisches Ausprobieren von Lösungskandidaten. Dieses Kapitel führt den Leser zu dem bekanntesten noch ungelösten Problem der Theoretischen Informatik: P = NP?

Der erste Band der Informatik erklärt die grundlegenden Konzepte: Programmierung, Algorithmen und Datenstrukturen. Der zweite Band ist technischen Themen gewidmet – insbesondere der Rechnerarchitektur, Betriebssystemen, Rechnernetzen und speziell dem Internet.

Prof. Dr. Heinz-Peter Gumm

ist Professor für Theoretische Informatik in Marburg. Nach dem Studium in Darmstadt und Winnipeg (Kanada) von 1970 bis 1975 und der Habilitation 1981 folgten Professuren in Hawaii, Kalifornien und New York. Seine Forschungsgebiete sind Formale Methoden, Allgemeine Algebren und Coalgebren.

Prof. Dr. Manfred Sommer

ist emeritierter Professor für Praktische Informatik in Marburg. Nach dem Studium in Göttingen und München von 1964 bis 1969, war er Assistent am ersten Informatik-Institut in Deutschland an der TU München. Es folgten zehn Jahre bei Siemens in München und von 1984 bis 2014 war er Informatik-Professor in Marburg.

Die drei Teile der "Informatik - Einführung" decken alle Inhalte des kompletten Informatik-Bachelorstudiums ab. Die einzelnen Teile sind auf die Inhalte der einzelnen Semester abgestimmt. Jeder Teil liefert unabhängig die Grundlagen für die jeweiligen Themen. Durch seinen didaktischen Aufbau mit Aufgaben ist das Buch auf die Bachelorstudierenden abgestimmt. Durch seine anschauliche Darstellund sowie Beispiele aus der Praxis holt es die Einsteiger bei deren Wissensstand ab.

Der erste Band der Informatik erklärt die grundlegenden Konzepte: Programmierung, Algorithmen und Datenstrukturen. Der dritte und letzte Band der Buchreihe Informatik ist der Theoretischen Informatik gewidmet.

Das Buch richtet sich an alle Einsteiger, die sich ernsthaft mit Informatik beschäftigen wollen, sei es zum Selbststudium oder zur Begleitung von Vorlesungen. In den folgenden Bänden dieses Buches werden die Themen, Rechnerarchitektur, Betriebssysteme, Rechnernetze, Internet, Compilerbau und Theoretische Informatik vertieft.

Prof. Dr. Heinz-Peter Gumm

ist Professor für Theoretische Informatik in Marburg. Nach dem Studium in Darmstadt und Winnipeg (Kanada) von 1970 bis 1975 und der Habilitation 1981 folgten Professuren in Hawaii, Kalifornien und New York. Seine Forschungsgebiete sind Formale Methoden, Allgemeine Algebren und Coalgebren.

Prof. Dr. Manfred Sommer

ist emeritierter Professor für Praktische Informatik in Marburg. Nach dem Studium in Göttingen und München von 1964 bis 1969, war er Assistent am ersten Informatik-Institut in Deutschland an der TU München. Es folgten zehn Jahre bei Siemens in München und von 1984 bis 2014 war er Informatik-Professor in Marburg.

Das Lehrbuch bietet eine systematische und ausführliche Einführung in moderne Datenbanksysteme. Die aktuell marktbeherrschende relationale Datenbanktechnologie ist besonders umfassend dargestellt. Das Buch betont die praktischen Aspekte des Datenbankbereichs, ohne die theoretischen Grundlagen zu vernachlässigen. Eine durchgehende Beispielanwendung veranschaulicht die Konzepte, so dass sich das Werk auch hervorragend zum Selbststudium eignet.
Die erweiterte 11. Auflage aktualisiert die Darstellung der wichtigsten neuen Entwicklungen: Hauptspeicher-Datenbanksysteme sowie den BigData-Anwendungen. Die rasante Entwicklung in diesen Bereichen macht die Aktualisierung notwendig. Alle namhaften Hersteller haben mittlerweile Hauptspeicher-Datenbanken entwickelt, die bald herkömmliche Datenbanktechnologie ablösen wird. Auch der wachsenden Bedeutung von BigData-Anwendungen muss Rechnung getragen werden. Neben der inhaltlichen Erweiterung wird das Literaturverzeichnis mit neuesten Arbeiten aktualisiert.

Das Standardwerk mit über 7.500 Einträgen zu den zentralen Begriffen der Informatik, der Angewandten Informatik und der Datenverarbeitung. Bearbeitet von 200 Fachleuten aus Hochschule und Industrie bietet das Lexikon fundierte und verständliche Begriffsdefinitionen. Zahlreiche Querverweise und ein Index englischsprachiger Begriffe mit Verweisen auf deutsche Einträge runden das Buch ab.

Das Handbuch gibt einen umfassenden Überblick über grundlegende und moderne Methoden und Anwendungen der Künstlichen Intelligenz. Die Themen reichen von Kognition, Neuronale Netze, über Maschinelles Lernen bis hin zu Robotik und Software-Agenten und Anwendungen in der Industrie 4.0. Diese neue und überarbeitete 7. Auflage umfasst die neuesten Entwicklungen im Bereich der generativen KI sowohl für Sprache als auch für Bilder.

Das Buch richtet sich an Leser, die eine Einführung in Algorithmen und Datenstrukturen erhalten und an Interessierte, die sich darüber hinaus informieren möchten. Ausgangspunkt für das Buch waren ursprünglich einführende Lehrveranstaltungen über Algorithmen und Datenstrukturen. Insofern enthält das Buch alles, was für eine Einführung benötigt wird. Zusätzlich werden weiterführende Themen behandelt, wobei vor schwierigen Algorithmen, Analysen und Beweisen nicht haltgemacht wird. So enthält das Buch z.B. eine Analyse des String-Matching-Algorithmus von Boyer und Moore.

Neu in der 3. Auflage ist eine ausführliche Behandlung von Matching-Algorithmen für nicht-bipartite Graphen und ein 3. Teil über die Entwicklung von Algorithmen. Üblicherweise werden in Lehrbüchern fertige Lösungen präsentiert. Wie man auf diese Lösungen kommt, bleibt im Verborgenen. Wie entwickelt man einen Algorithmus für ein schwieriges Problem? Wie präsentiert man dann den entwickelten Algorithmus? Anhand der Implementierung der Beschleunigungsmethode von Hopcroft und Karp für Matching in nicht-bipartiten Graphen sowie anhand des Knotenüberdeckungsproblems werden diese Fragen im 3. Teil des Buches behandelt.

Enterprise Resource Planning (ERP) und Supply Chain Management (SCM) gehören zu den Kernaufgaben eines Industrieunternehmens. Sie haben sich evolutionär aus der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) heraus entwickelt.

Ein Großteil der betriebswirtschaftlichen, administrativen und teilweise auch technischen Aufgaben eines Industrieunternehmens wird heute durch ERP- und SCM-Systeme unterstützt.

Das Buch erklärt die konzeptionellen Grundlagen der Systeme, zeigt auf, wie typische Geschäftsprozesse mit Hilfe praktischer Systeme (z.B. SAP ERP) durchgeführt werden, und behandelt aktuelle Entwicklungen wie Industrie 4.0. Fertigungsnahe und technische Anwendungssysteme werden mit ihren Schnittstellen um ERP und SCM herum platziert.

Neben den Grundlagen von ERP und SCM und der Umsetzung theoretischer Konzepte in praktischen Systemen behandelt die neue Auflage die aktuellste Entwicklungen im Bereich Industrie 4.0 und Internet der Dinge.

Der "Cormen" bietet eine umfassende und vielseitige Einführung in das moderne Studium von Algorithmen. Es stellt viele Algorithmen Schritt für Schritt vor, behandelt sie detailliert und macht deren Entwurf und deren Analyse allen Leserschichten zugänglich. Sorgfältige Erklärungen zur notwendigen Mathematik helfen, die Analyse der Algorithmen zu verstehen. Den Autoren ist es dabei geglückt, Erklärungen elementar zu halten, ohne auf Tiefe oder mathematische Exaktheit zu verzichten. Jedes der weitgehend eigenständig gestalteten Kapitel stellt einen Algorithmus, eine Entwurfstechnik, ein Anwendungsgebiet oder ein verwandtes Thema vor. Algorithmen werden beschrieben und in Pseudocode entworfen, der für jeden lesbar sein sollte, der schon selbst ein wenig programmiert hat. Zahlreiche Abbildungen verdeutlichen, wie die Algorithmen arbeiten. Ebenfalls angesprochen werden Belange der Implementierung und andere technische Fragen, wobei, da Effizienz als Entwurfskriterium betont wird, die Ausführungen eine sorgfältige Analyse der Laufzeiten der Programme mit ein schließen. Über 1000 Übungen und Problemstellungen und ein umfangreiches Quellen- und Literaturverzeichnis komplettieren das Lehrbuch, dass durch das ganze Studium, aber auch noch danach als mathematisches Nachschlagewerk oder als technisches Handbuch nützlich ist. Für die neue Auflage wurde das gesamte Buch aktualisiert. Die Änderungen sind vielfältig und umfassen insbesondere neue Kapitel, überarbeiteten Pseudocode, didaktische Verbesserungen und einen lebhafteren Schreibstil. So wurden etwa - neue Kapitel zu van-Emde-Boas-Bäume und mehrfädigen (engl.: multithreaded) Algorithmen aufgenommen, - das Kapitel zu Rekursionsgleichungen überarbeitet, sodass es nunmehr die Teile-und-Beherrsche-Methode besser abdeckt, - die Betrachtungen zu dynamischer Programmierung und Greedy-Algorithmen überarbeitet; Memoisation und der Begriff des Teilproblem-Graphen als eine Möglichkeit, die Laufzeit eines auf dynamischer Programmierung beruhender Algorithmus zu verstehen, werden eingeführt. - 100 neue Übungsaufgaben und 28 neue Problemstellungen ergänzt. Umfangreiches Dozentenmaterial (auf englisch) ist über die Website des US-Verlags verfügbar.

Das Lehrbuch gibt einen umfassenden Überblick über die vielseitigen Grundlagen für das Studienfach
Informatik & Gesellschaft und setzt diese in Beziehung zueinander. Das Lehrbuch hat mit seinen Grundlagen eine langlebige Beständigkeit für das Fach Informatik & Gesellschaft und bleibt durch die Kombination mit wechselnden, Anwendungsbeispielen auf der Lernplattform aktuell und flexibel einsetzbar.

Mit diesem, nun in der 6. Auflage vorliegenden Buch wird erstmalig ein Bogen von den Grundlagen der Digitaltechnik über den VHDL-basierten Schaltungsentwurf bis zur High-Level-Synthese aufgespannt. Es stellt somit ein aktuelles Kompendium zu rechnergestützten Methoden beim Entwurf digitaler Systeme dar.

Neben dem Verständnis des funktionellen und zeitlichen Verhaltens von Logikfunktionen und grundlegenden Implementierungskonzepten für digitale Systeme wird auch die Fertigkeit zur synthesegerechten Modellierung mit einer Hardwarebeschreibungssprache wie VHDL oder einer Programmiersprache wie C bzw. C++ vermittelt.

Mit der signifikanten Ergänzung zur High-Level Synthese wird der Tatsache Rechnung getragen, dass sich die Ergebnisqualität der zugehörigen Synthesecompiler in den letzten Jahren deutlich verbessert hat, sodass auf C/C++-Ebene beschriebene Systeme durch automatisch vorgenommene Optimierungen einen erheblichen Performancegewinn bringen, der bei Implementierungen mit Hardwarebeschreibungssprachen noch manuell hinzugefügt werden muss.

Der ausgezeichnete didaktische Aufbau unterstützt den Lernprozess: Den Kapiteln sind Lernziele vorangestellt und immer wieder werden grafische und tabellarische Übersichten sowie vertiefende Beispiele präsentiert. Eine Vielzahl von Übungsaufgaben mit Musterlösungen dient zur Lernkontrolle.

Das „digitale Zeitalter" bildet in diesem Buch einen Schwerpunkt. Es geht um den digitalen Wandel, die sozialen Medien, die künstliche Intelligenz, autonome Drohnen und Laufroboter sowie selbstfahrende Autos. Zur Sprache kommen ferner Quantencomputer, DNA-Speicher, der 3D-Druck, die Macht und der Einfluss der Technologieriesen. Bei der Digitalisierungswelle und der Begeisterung für die generative künstliche Intelligenz wird leicht übersehen, dass es gleichzeitig auch eine äußerst faszinierende analoge Welt gibt. So arbeitet etwa das überaus leistungsfähige menschliche Gehirn analog und verbraucht dabei sehr wenig Energie.

Das Werk erzählt ausführlich von Dingen, die teilweise bereits in Vergessenheit geraten sind: großartige Musikautomaten, verblüffende Bilderuhren (mit und ohne Musikwerk), geheimnisvolle Figurenautomaten und Androiden, historische Vermessungsinstrumente, prächtige astronomische Uhren, kunstvolle Astrolabien und Armillarsphären, lehrreiche Erd- und Himmelsgloben, mechanische Webstühle, Sprech- und Schachmaschinen, Zählrahmen, Rechentische, Rechentücher, Rechenmünzen, Rechenstäbchen, Taschenrechner, Rechenwalzen, Proportionalwinkel, Reduktionszirkel, Registrierkassen, Integrieranlagen, Enigma, Turingbombe und Colossus, Tontafeln, Kerbknochen, Kerbhölzer, Knotenschnüre und Fingerzahlen. Auch der rätselhafte Abakus der Inka, die Yupana, wird mit einbezogen.

Der Band enthält über 500 Abbildungen (90% in Farbe) aus den Bereichen Mathematik, Informatik, Astronomie, Vermessung, Zeitmessung und Automatenbau. Die Objekte kommen aus Afrika, Amerika, Asien, Australien und Europa, aus mehr als 20 Ländern. Das allgemeinverständliche Buch richtet sich an alle, die Freude an der Technik- und Kulturgeschichte haben, an Laien wie Fachleute.

Schwerpunkte

• Digitalisierung
• Soziale Netzwerke
• Künstliche Intelligenz

Dieses Buch ergänzt das über 2000 Seiten starke zweibändige Werk Meilensteine der Rechentechnik vom gleichen Verfasser, das 2020 bei De Gruyter Oldenburg in der 3. Auflage erschienen ist.

Angesichts der enormen Aufmerksamkeit für das Thema künstliche Intelligenz (KI) gerät leicht in Vergessenheit, dass KI nichts anderes ist als die derzeit ausgefeilteste Form der Datenwertschöpfung.

In den Daten der Unternehmen schlummert die Erfolgsgrundlage für das KI-Zeitalter. Die europäische Wirtschaft hat jetzt die einmalige Chance, das exponentielle Wachstum industrieller und professioneller Daten zu ihrem Vorteil zu nutzen.

Dieses Potenzial auszuschöpfen, erfordert allerdings eine Transformation der Strategie, Organisation, Kultur und IT-Architektur. Dieses Praxishandbuch bietet Entscheidungsträgern in Unternehmen dafür eine konkrete Hilfe.

Autonomous driving is an emerging field. Vehicles are equipped with different systems such as radar, lidar, GPS etc. that enable the vehicle to make decisions and navigate without user's input, but there are still concerns regarding safety and security. This book analyses the security needs and solutions which are beneficial to autonomous driving.

Das preisgekrönte Werk „Meilensteine der Rechentechnik“ liegt in der 3., völlig neu bearbeiteten und stark erweiterten Auflage vor. Die beiden Bände, die im Ganzen rund 2000 Seiten umfassen, sind ein Gesamtwerk, lassen sich aber auch einzeln nutzen. Das Buch behandelt sowohl analoge wie digitale Geräte und geht auch auf benachbarte Bereiche wie historische Automaten und Roboter sowie wissenschaftliche Instrumente aus den Bereichen Mathematik, Astronomie, Vermessungswesen und Zeitmessung ein. Gestreift werden zudem frühe Schreibmaschinen und programmgesteuerte mechanische Webstühle.

Der zweite Band widmet sich überwiegend den Elektronenrechnern: Erfindung des Computers, weltweite Entwicklung der Rechentechnik (mit Schwerpunkt Europa, besonders Deutschland, England, Schweiz). Er schließt überdies je ein umfangreiches Fachwörterbuch Deutsch-Englisch und Englisch-Deutsch ein. Hinzu kommt eine umfassende weltweite Bibliografie mit Einträgen deutscher, englischer, französischer, italienischer und spanischer Schriften. Schwerpunkte des ersten Bandes sind: Grundlagen, mechanische Rechenmaschinen, Rechenschieber, historische Automaten und Roboter sowie wissenschaftliche Instrumente, Entwicklung der Rechenkunst, Schritt-für-Schritt-Anleitungen für analoge und digitale Rechengeräte. Eine Fülle prachtvoller Rechenmaschinen, Rechenbretter, Androiden, Figurenautomaten, Musikautomaten, Uhren, Globen und Webmaschinen wird in Farbbildern vorgestellt. Das Buch enthält ferner grundsätzliche Betrachtungen zu Themen wie digitaler Wandel und künstliche Intelligenz sowie zur Rolle der Technikgeschichte und der Erhaltung des technischen Kulturguts.

Beide Bände berichten über aufsehenerregende neue Funde von Dokumenten und Gegenständen (u.a. weltgrößte serienmäßig gefertigte Rechenwalze, weltweit kleinster mechanischer Parallelrechner, erster mechanischer Prozessrechner). Das Buch, das sich auch als Nachschlagwerk eignet, ist allgemein verständlich. Es richtet sich an alle, die Freude haben an Technik-, Mathematik-, Informatik- und Kunstgeschichte.

Einige Merkmale:

– Mehrsprachige Bibliografie zur Mathematik-, Informatik-, Technik- und Naturwissenschaftsgeschichte mit über 6000 Einträgen

– deutsch-englisches und englisch-deutsches Fachwörterbuch

– 20 Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Bedienung historischer analoger und digitaler Geräte

– >700 Abbildungen, >150 tabellarische Übersichten, zahlreiche Zeittafeln

– ausführliches Personen-, Orts- und Sachverzeichnis.

Herbert Bruderer

ist Dozent i.R. am Departement für Informatik der ETH Zürich und Technikhistoriker. Er hat zahlreiche Bücher zur Informatik verfasst und ist mehrfacher Preisträger.

Das preisgekrönte Werk „Meilensteine der Rechentechnik“ liegt in der 3., völlig neu bearbeiteten und stark erweiterten Auflage vor. Die beiden Bände, die im Ganzen rund 2000 Seiten umfassen, sind ein Gesamtwerk, lassen sich aber auch einzeln nutzen. Das Buch behandelt sowohl analoge wie digitale Geräte und geht auch auf benachbarte Bereiche wie historische Automaten und Roboter sowie wissenschaftliche Instrumente aus den Bereichen Mathematik, Astronomie, Vermessungswesen und Zeitmessung ein. Gestreift werden zudem frühe Schreibmaschinen und programmgesteuerte mechanische Webstühle. Schwerpunkte des ersten Bandes sind: Grundlagen, mechanische Rechenmaschinen, Rechenschieber, historische Automaten und Roboter sowie wissenschaftliche Instrumente, Entwicklung der Rechenkunst, Schritt-für-Schritt-Anleitungen für analoge und digitale Rechengeräte. Eine Fülle prachtvoller Rechenmaschinen, Rechenbretter, Androiden, Figurenautomaten, Musikautomaten, Uhren, Globen und Webmaschinen wird in Farbbildern vorgestellt. Das Buch enthält ferner grundsätzliche Betrachtungen zu Themen wie digitaler Wandel und künstliche Intelligenz sowie zur Rolle der Technikgeschichte und der Erhaltung des technischen Kulturguts.

Der zweite Band widmet sich überwiegend den Elektronenrechnern: Erfindung des Computers, weltweite Entwicklung der Rechentechnik (mit Schwerpunkt Europa, besonders Deutschland, England, Schweiz). Er schließt überdies je ein umfangreiches Fachwörterbuch Deutsch-Englisch und Englisch-Deutsch ein. Hinzu kommt eine umfassende weltweite Bibliografie mit Einträgen deutscher, englischer, französischer, italienischer und spanischer Schriften.

Beide Bände berichten über aufsehenerregende neue Funde von Dokumenten und Gegenständen (u.a. weltgrößte serienmäßig gefertigte Rechenwalze, weltweit kleinster mechanischer Parallelrechner, erster mechanischer Prozessrechner). Das Buch, das sich auch als Nachschlagwerk eignet, ist allgemein verständlich. Es richtet sich an alle, die Freude haben an Technik-, Mathematik-, Informatik- und Kunstgeschichte.

Einige Merkmale:

– Mehrsprachige Bibliografie zur Mathematik-, Informatik-, Technik- und Naturwissenschaftsgeschichte mit über 6000 Einträgen

– deutsch-englisches und englisch-deutsches Fachwörterbuch

– 20 Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Bedienung historischer analoger und digitaler Geräte

– >700 Abbildungen, >150 tabellarische Übersichten, zahlreiche Zeittafeln

– ausführliches Personen-, Orts- und Sachverzeichnis.

Herbert Bruderer

ist Dozent i.R. am Departement für Informatik der ETH Zürich und Technikhistoriker. Er hat zahlreiche Bücher zur Informatik verfasst und ist mehrfacher Preisträger.

Ende 2018 veröffentlichte Google Flutter, ein neues Framework zur Programmierung von Apps für Android und iOS.
Das Buch gibt eine Einführung in die Programmiersprache Dart, der Sprache, in der für Flutter programmiert wird.
Danach werden die Grundlagen der App-Programmierung mit Flutter in der Version 2 beschrieben. Anhand von Praxisbeispielen wie einer Spiele-App, einer Chat-App und einer Zeichen-App werden wichtige Aspekte wie der Umgang mit Mediendateien oder die Anbindung von Cloud-Diensten erklärt.
Sowohl die Programmierung von mobilen als auch von Desktop-Anwendungen wird besprochen.

Neue wichtige Funktionen von Dart 2.12 und Flutter 2 werden beschrieben:
- Nullsicherheit
- Desktop-Anwendungen

Zielgruppe sind Personen mit Vorkenntnissen in der Programmierung, z. B. Studenten oder Entwickler.

- Einführung in die Grundlagen der Sprache Dart und der Programmierung mit Flutter 2
- Fortgeschrittene Konzepte werden anhand eines größeren Beispiels in Form eines Spiels erklärt

Die Beispiel-Projekte aus dem Buch sind auf folgendem GitHub-Repository zum Download verfügbar: https://github.com/meillermedia

Im Verlauf der Zeit könnten weitere Branches hinzukommen. Die Standard-Branches sind allerdings die, die den Stand im Buch entsprechen.

This book is a beginner's guide to AutomationML Edition 2, written for students, engineers, lecturers, developers and those interested. In guides through the basics of AutomationML Edition 2, CAEX and the AutomationML Editor. AutomationML stands for digitisation of engineering data and engineering workflows. AutomationML achieves both human readability and machine-readability. It is a method for converting data into digital information, and it supports the special needs of iterative engineering data exchange. AutomationML is in the hot spot of the digitisation of automation engineering data. It enables the modelling and transport of engineering data in a vendor neutral and machine-readable models, a valuable source of digital innovation. Machine readable engineering data makes the data accessible and interpretable by software, enabling a plethora of opportunities. This book carefully introduces AutomationML, its goals, values and innovations. It teaches the architecture of AutomationML and explains the language elements with a multitude of examples and step-by-step instructions.

Additional material to the book and more information about AutomationML on the website: https://www.automationml.org/about-automationml/publications/amlbook/

AutomationML ist eine flexible objektorientierte Modellierungssprache und ein Dateiformat für den Austausch von Daten zwischen Softwarewerkzeugen. Es wurde ursprünglich für die Domäne der Automatisierungstechnik entwickelt, beispielsweise für den Austausch von vernetzten Anlagentopologien, digitalen Produktkatalogen, Geräte konfigurationen, Geometriemodellen, Kommunikationssystemen usw. AutomationML ist Teil der Normungsroadmap Industrie 4.0 und wird z.B. für die Modellierung von Teilmodellen der Verwaltungsschale verwendet.

AutomationML ist ebenso für beliebige andere Anwendungen einsetzbar: z.B. zur Digitalisierung und zum Austausch von Adress- oder Kochbüchern, Behörden-, Gesundheits- oder Vereinsdaten, für Anwendungen in Raumfahrt oder Energieversorgung u.v.m. Als hersteller unabhängige neutrale Datenmodellierungssprache bietet AML mehr Funktionen und Lösungen, als allgemein bekannt ist. Dieses Buch soll zur Verbreitung dieses Wissens beitragen. Die Zeit ist reif für ein Lehrbuch, das AutomationML und seine versteckten Fähigkeiten systematisch erklärt.

Dieses Buch ist wie eine Vorlesung konzipiert. Anhand vieler praktischer Übungen und mehr als 280 Illustrationen wird AutomationML schrittweise eingeführt und praktisch geübt. Falls in der Klausur die Anwendung von AutomationML im Vordergrund steht, ist dieses Buch in der Prüfung im Sinne einer Open-Book-Prüfung als erlaubtes Hilfsmittel empfehlenswert.

Dieses Lehrbuch bietet eine prägnante und leicht verständliche Einführung in die Gebiete Formale Sprachen und Automatentheorie für das Informatik-Grundstudium an Fachhochschulen und Universitäten. Die behandelten Themen Formale Sprachen, Grammatikformalismen, endliche Automaten, Kellerautomaten und Turingmaschinen bilden die zentralen Grundlagen für das Verständnis wichtiger Informatikkonzepte wie die Spezifikation von Programmiersprachen, das Übersetzen von Programmen oder die Verarbeitung natürlicher Sprache, d.h. für die Formalisierung und algorithmische Behandlung von Problemen, die durch den Computer gelöst werden. Ein neuer Abschnitt ist der aktuellen Technologie XML gewidmet und gibt insbesondere einen ersten Einblick in XML-Schemata, dem neuen Spezifikationsstandard für XML-Dokumente.

Zur Durchführung eines gemischten Hard- und Softwareprojektes mit Mikrocontrollern ist fundiertes Wissen über die Hardwareeinheiten des Controllers unabdingbar. Ebenso notwendig ist die Kenntnis von Sprachen auf zwei Ebenen - C für die große Struktur der Firmware und Assembler für zeit- oder resourcenkritische oder hardwarenahe Codeabschnitte. Das Buch stellt die notwendigen Grundlagen für erfahrene Entwickler bereit, um eigene Projekte mit Mikrocontrollern realisieren zu können. Als Grundlage dient der 8 bit-Mikrocontroller ATmega16 als typischer Vertreter der megaAVR® Mikrocontroller der Firma Atmel®.
Das Buch stellt Aufbau und Hardwarebaugruppen des ATmega16 stellvertretend für alle megaAVR®-Mikrocontroller und ihre Ansteuerung über Register detailliert vor und liefert Lösungsansätze für typische Problemstellungen aus dem Umfeld der Embedded-Entwicklung wie Messung von Zeit, Frequenz und Geschwindigkeit, Steuerungen, Ereignisbehandlung und asynchrone Programmierung sowie Kommunikation über SPI, TWI oder serielle Schnittstelle. Beispiele wie mikrosekundengenaue Stoppuhren, Fahrradtachometer oder Frequenzzähler illustrieren die Verfahren. Zu jedem Problem ist neben der Schaltung das vollständige Program in C oder - wenn sinnvoll - Assembler gezeigt. Neben Hard- und Softwareentwicklung wird auch die praktische Arbeit mit Atmel Studio® beleuchtet, wie das On-Chip-Debugging und ein Entwicklungszyklus (Editieren, Compilern und Linken, Flashen). Darüber hinaus werden im Rahmen von Projekten wie DDS-Synthese oder Analog-Datenlogger typische Peripheriebausteine (Echtzeituhren RTC, Digital-Analog-Wandler DAC, serielle EEPROMs) vorgestellt.

Smartphone, Laptop oder PC: Welche physikalischen Gesetze, welche elektronischen Bauelemente und welche Grundschaltungen ermöglichen die komplexen Funktionen solcher Geräte? Aufbauend auf grundlegenden Physikkenntnissen stellen die Autoren wesentliche Sachverhalte der Elektrizitätslehre und Halbleiterphysik dar und führen Schritt für Schritt in die Funktion wichtiger Bauelemente und elektronischer Komponenten ein. Dabei werden analoge und digitale Schaltungen, Wandlerbauelemente und Sensoren besprochen. Am Beispiel des MSP430 führt ein eigenes Kapitel in die Arbeit mit Mikrokontrollern ein. Aufgrund des systematischen Aufbaus eignet sich das Buch für einführende und weiterführende Vorlesungen zur technischen Informatik.

Die 2. Auflage nimmt folgende Themen neu auf:

- Stromversorgung, unterbesonderer Berücksichtigung des Internet der Dinge (IoT),

- Displays (LCD, TFT, OLED, E-Paper),

- Simulation elektronischer Schaltungen (Software dazu),

- neuere Halbleiterspeicher.

Ein umfangreicher Anhang mit Definitionen, hilfreichen Tabellen, einem historischen Rückblick und einer Zusammenstellung englischer Fachbegriffe runden das Buch ab. Zu den zahlreichen Aufgaben sind Lösungen online verfügbar.

Analog computing is one of the main pillars of Unconventional Computing. Almost forgotten for decades, we now see an ever-increasing interest in electronic analog computing because it offers a path to high-performance and highly energy-efficient computing. These characteristics are of great importance in a world where vast amounts of electric energy are consumed by today’s computer systems. Analog computing can deliver efficient solutions to many computing problems, ranging from general purpose analog computation to specialised systems like analog artificial neural networks.

The book “Analog Computing” has established itself over the past decade as the standard textbook on the subject and has been substantially extended in this second edition, which includes more than 300 additional bibliographical entries, and has been expanded in many areas to include much greater detail. These enhancements will confirm this book’s status as the leading work in the field. It covers the history of analog computing from the Antikythera Mechanism to recent electronic analog computers and uses a wide variety of worked examples to provide a comprehensive introduction to programming analog computers. It also describes hybrid computers, digital differential analysers, the simulation of analog computers, stochastic computers, and provides a comprehensive treatment of classic and current analog computer applications. The last chapter looks into the promising future of analog computing.

Für einen erfolgreichen Hardware Entwurf sind nicht nur VHDL-Kenntnisse wichtig, sondern auch Kenntnisse der FPGA-Schaltungstechnik und der Design Tools. Das vorliegende Buch stellt die Zusammenhänge zwischen diesen wichtigen Themen dar und bietet eine zielgerichtete Einführung in den Entwurf von digitalen Schaltungen und Systemen mit FPGAs. Beginnend mit den Grundlagen von VHDL sowie der CMOS- und FPGA-Technologie, werden anschließend der synthesegerechte Entwurf mit VHDL und die synchrone Schaltungstechnik auf dem FPGA behandelt. Darüber hinaus werden auch die wesentlichen Entwurfswerkzeuge, wie Logiksynthese oder die statische Timing-Analyse, erläutert. Abgerundet wird das Buch mit einem Kapitel über High-Level Synthese, welche eine Umsetzung von C/C⁺⁺-Code in eine VHDL-Implementierung ermöglicht. Der Leser erhält anhand vieler Code-Beispiele einen praxisorientierten Zugang zum Hardware-Entwurf mit FPGAs.

• Zielgerichtete Einführung in den digitalen Schaltungsentwurf
• Alle notwendigen Kenntnisse für den rechnergestützten Hardwareentwurf

Frank Kesel studierte Elektrotechnik an der Universität Karlsruhe und promovierte an der Universität Hannover. Er war zehn Jahre in der Industrie im digitalen ASIC-Design tätig. Er ist seit 1999 Professor an der Hochschule Pforzheim mit dem Spezialgebiet FPGA-Design.

As classic digital computers are about to reach their physical and architectural boundaries, interest in unconventional approaches to computing, such as quantum and analog computers, is rapidly increasing. For a wide variety of practical applications, analog computers can outperform classic digital computers in terms of both raw computational speed and energy efficiency. This makes them ideally suited a co-processors to digital computers, thus forming hybrid computers.

This second edition of "Analog and Hybrid Computer Programming" provides a thorough introduction to the programming of analog and hybrid computers. It contains a wealth of practical examples, ranging from simple problems such as radioactive decay, harmonic oscillators, and chemical reaction kinetics to advanced topics which include the simulation of neurons, chaotic systems such as a double-pendulum simulation and many more. In addition to these examples, it contains a chapter on special functions which can be used as "subroutines" in an analog computer setup.

"The Computer and the Brain" war der Titel von John von Neumanns letzter hinterlassener Arbeit, in der er den wechselseitigen Beziehungen zwischen der Rechenmaschine und dem menschlichen Denk- und Nervensystem nachgeht. Diese Arbeit gibt ein zusammengefaßtes Zeugnis seiner eindringlichen und unorthodoxen Denkweise.

John von Neumann gilt heute als einer der Pioniere der modernen Rechentechnik.

Dieses Lehrbuch führt Anfänger schrittweise in die allgemeinen Konzepte des strukturierten und objektorientierten Programmierens ein. Die praktische Anwendung der Konzepte erfolgt anhand von Beispielentwicklungen in der Programmiersprache Java. Der Leser erwirbt so gleichermaßen Fähigkeiten im konzeptionellen wie im programmiersprachlichen Bereich. Die vorgestellten Beispiele realisieren Algorithmen und Datenstrukturen aus den Bereichen Suchen, Sortieren und der Analyse von Graphen. Die Implementierungen setzen die softwaretechnischen Prinzipien der Kapselung und Abschottung um und erläutern dabei die Grundlagen einer objektorientierten Programmgestaltung.

Im Zuge der Implementierung werden nahezu alle Konstrukte der Sprache Java vorgestellt und eingesetzt, so daß der Leser eine umfassende Einführung erhält:

• Primitive Typen und Felder,
• bedingte Anweisungen, Iteration und Rekursion,
• Klassen mit Attributen und Methoden,
• Vererbung, abstrakte Klassen, Interfaces und Pakete,
• Ausnahmebehandlung und Nebenläufigkeit

Das Internet hat die Kommunikation der Menschen im Alltag und Geschäftsleben grundlegend verändert. Die digitale Kommunikation in den sozialen und mobilen Netzwerken überlagert die traditionellen Kommunikationsformen und prägt eine neue soziale und betriebliche Wirklichkeit.

Wie aber funktioniert die digitale Kommunikation, welche Möglichkeiten und Grenzen einer programmierten Welt bietet sie? Um zum Beispiel verbindliche Transaktionen abzuschließen oder eine intelligente Suche zu ermöglichen, ist es notwendig, die syntaktische Form von Daten zu erfassen und ihren semantischen Gehalt zu erschließen. Die Theorien der Kommunikations- und Sprachwissenschaft in Kombination mit der Informatik und Wirtschaftsinformatik sollen dieses Wissen bereitstellen. Dazu behandelt das Buch Digitale Kommunikation die folgenden Themen:

• Syntax, Semantik und Information
• Algorithmen, Informationsmodelle, Rekursion, Funktionen, Church-Turing, Halteproblem
• Sprache, Universalienstreit, Wittgenstein, Sprechakttheorie, Domänensprachen
• Sicherheit und Datenschutz, Vertraulichkeit in betrieblichen Anwendungen,
• Kommunikationswissenschaftliche Modelle
• Shannons mathematisches Modell der Übertragungskanäle
• Das Internet-Referenzmodell (OSI 7 Schichten und Internet 4 Schichten)
• Kommunikationsprotokolle und Datenformate von E-Mail, Web und E-Commerce

Prof. Dr. Rüdiger Grimm war 2005-2015 Professor für IT-Risk-Management im Fachbereich Informatik der Universität Koblenz-Landau und ist seither in Ruhestand. Weiterhin nimmt er dort Lehr- und Projektaufgaben wahr und ist gleichzeitig wissenschaftlicher Berater und Ombudsmann im SIT – Fraunhofer Institut für Sichere Informationstechnik in Darmstadt. Seit 2010 ist R. Grimm Fellow der Gesellschaft für Informatik GI e.V.

2000-2005 war er Professor für Multimediale Anwendungssysteme an der Technischen Universität Ilmenau und Forschungsgruppenleiter im Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie. Davor hatte er in der GMD Darmstadt wissenschaftliche Aufgaben im Aufbau des Internet und insbesondere für seine Sicherheit im Rahmen des Deutschen Forschungsnetzes wahrgenommen und in der Universität Frankfurt Vorlesungen über IT Sicherheit gehalten.

PD Dr. Patrick Delfmann ist seit 2015 Vertretungsprofessor für Betriebliche Kommunikationssysteme im Fachbereich Informatik der Universität Koblenz-Landau. Er lehrt und forscht dort in den Bereichen Kommunikationssysteme, Geschäftsprozesse und Predictive Systems. Zuvor war er als PostDoc am European Research Center for Information Systems (ERCIS) der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster tätig. Neben seinen Haupttätigkeiten in Münster und Koblenz hat er zahlreiche Gastdozenturen, u. a. in Moskau, Wien und Osnabrück übernommen.

Im beginnenden 21. Jahrhundert ist der Umgang mit Musik ohne digitale Technologien nicht mehr denkbar: bei ihrer Rezeption und Produktion spielt der Computer eine zentrale Rolle. Spezielle Hardware und Software sind mittlerweile allgemein verfügbar, zwischen einem stationären und einem portablen Musikstudio in Form eines Notebooks besteht qualitativ kein Unterschied mehr. Spezielle Anwendungen und neue musikalische Techniken haben die Arbeit von Komponisten und Musikern grundlegend verändert und zu neuen Gestaltungsmöglichkeiten und Musikstilen ganz eigener Ästhetik geführt.

Zwischen dem traditionellen Notensatz und neuen, aus der digitalen Wesenheit abgeleiteten Verfahren wie z.B. der musikalische Programmierung, liegen vielfältige Anwendungen: sie betreffen die Klangaufzeichnung und -verarbeitung, die Klangsynthese und die automatisierte Steuerung von musikalischen Abläufen. Das Verständnis ihrer praktischen Handhabung basiert auf der Erkenntnis ihrer jeweiligen technologischen und historischen Wurzeln. Die spezifischen Schnittstellen der neuen musikalisch-digitalen Anwendungen orientieren sich dabei einerseits an analogen Vorbildern oder greifen Gestaltungsmöglichkeiten auf, die weit über das traditionelle Musizieren mit seinen etablierten Gesten hinausweisen.

Die zunehmende Vielfalt von musikalischen "Applikationen" durch die Tablet-Computer verleihen der musikalischen Produktion zudem eine Dimension, die zwischen Expertentum und spielerischer Umgangsform angesiedelt ist.

Wie kann und soll Geschlecht bei der Gestaltung von Bedienoberflächen berücksichtigt werden? Dieses Buch beschäftigt sich mit Human-Computer Interaction (HCI), Usability und User Experience (UX) unter Gendergesichtspunkten, berücksichtigt dabei neben der Perspektive der Gender Studies, der Psychologie, der Wissenschafts- und Technikstudien auch das Zusammenwirken von Theorie und Praxis, von forscherischen und wirtschaftlichen Fragestellungen. Die verschiedenen Blickwinkel und Herangehensweisen, wissenschaftlichen Ansätze und Theorien, die in diesem Buch vereint sind, spiegeln wider, wie facettenreich und fruchtbar die Diskussion zum Thema Gender und User Experience ist.

Zielgruppe dieses Buches sind alle diejenigen, die daran arbeiten, Software gut bedienbar, ansprechend und vielleicht sogar begeisternd zu gestalten. Und dabei sicherstellen möchten, dass dies möglichst für jede und für jeden der Fall ist. Angesprochen werden sollen dabei nicht nur Personen, die sich an Forschungseinrichtungen und Hochschulen mit dieser Thematik beschäftigen, sondern auch jene, die sich in kleinen und großen Unternehmen der Gestaltung von Mensch-Computer-Interaktion widmen. Der interdisziplinäre Ansatz, den dieses Buch mit seinen Beiträgen aus verschiedensten Fachrichtungen ermöglicht, verdeutlicht die Dimensionen, in denen sich die Auseinandersetzung mit dem Thema Gender im Zusammenspiel mit Human-Computer Interaction, Usability und User Experience bewegt, und zeigt Wege und Möglichkeiten auf, Genderaspekte hier angemessen zu berücksichtigen.

An Gymnasien zählt der Informatik-Unterricht zu den wesentlichen Bausteinen, die die Kinder auf das spätere Studium und Berufsleben vorbereiten sollen. Dieses Buch dient Lehrern, die sich für diesen Unterricht zusätzlich qualifizieren wollen, und Studenten der Didaktik der Informatik als Lern- und Übungsbuch für die Unterrichts- und Prüfungsvorbereitung. Zahlreiche Übungen helfen, das Gelesene zu vertiefen. Die Lösungen stehen im Internet zur Verfügung.

Die Verwendung von Web 2.0-Techniken und entsprechenden Werkzeugen birgt großes Potential für ein Unternehmen. Dieses Potential aufzuzeigen und nutzbar zu machen ist das Ziel des vorliegenden Buches. Nach einer Einführung in die Thematik werden die wichtigsten Softwaregattungen und deren Anwendungsfelder im betrieblichen Umfeld vorgestellt. Die Beschreibungen sind dabei jeweils mit Beispielen und Handlungsleitfäden illustriert. Fallstudien aus 15 Organisationen unterstützen den Leser dabei sich einen Überblick zu verschaffen oder sich Anregungen zu holen wie man ganz konkrete Szenarien - z.B. Teamarbeit oder Informationsmanagement - im Unternehmen unterstützen kann. Nach einer ausführlichen Diskussion der wichtigsten Herausforderungen beim Einsatz von Social Software wird das Buch mit einer Diskussion neuer Konzepte wie Semantic Web, Virtuelle Welten und Ubiquitäre Benutzungsschnittstellen abgerundet.

This title from the De Gruyter Book Archive has been digitized in order to make it available for academic research. It was originally published under National Socialism and has to be viewed in this historical context. Learn more here.

Systematisch führt Dieterich in die Assembler-Programmierung auf dem PC ein und stellt anhand zahlreicher Beispiele - herstellerneutral - die Sprachelemente von Assembler vor. Aus dem Inhalt: Die Entwicklungsumgebung - Aufbau eines Assembler-Programms - Konstanten und Variablen - Arithmetische Begriffe - Kontrollstrukturen im Assembler - Adressierungsarten - Makros und bedingte Assemblierung - Unterprogramme - Segmente und Segment-Anweisungen - Modularisierung von Programmen - Assembler und Hochsprachen - Zusammengesetzte Datentypen - Andere Prozessoren.

Diese Didaktik ist aus der Praxis entstanden und ist das Ergebnis von langjährigen Unterrichtserfahrungen in allen Altersstufen des Gymnasiums, der berufsbegleitenden Informatiklehrerausbildung sowie der universitären Lehre. Das Buch besteht aus einem kompakten theoretischen Teil, gefolgt von vier Kapiteln mit zahlreichen Beispielen, die aus dem Unterricht entstanden und gut erprobt sind.

Schulinformatik ist ein wesentlicher Bestandteil einer zeitgemäßen Allgemeinbildung. Das technische Fach ermöglicht durch seine Inhalte, Methoden und Werkzeuge einen schüleraktivierenden, produktorientierten Unterricht. Die Beispiele sollen einen Eindruck von diesem Vorgehen vermitteln. In ihrer Menge bilden sie eine Art Ideensammlung für kreativen Unterricht.

Das Buch begründet die Schulinformatik als allgemeinbildendes Fach, das durch sechs fundamentale Ideen geprägt ist. Aus diesen werden Kompetenzbereiche abgeleitet, die sich alters-, schul- und länderspezifisch konkretisieren lassen. In den folgenden Kapiteln werden die Themenbereiche der Schulinformatik den Oberthemen Informatik und Gesellschaft, informatischen Grundlagen, Programmieren und Methodik zugeordnet.

Die Autoren beschreiben eine „Informatik für alle" und verwenden dafür diverse Varianten grafischer Programmiersprachen. Die meisten Beispiele im Buch werden durch Skripte grafischer Sprachen erläutert, die hier als Medium zur Verdeutlichung informatischer Konzepte dienen.

Die optimale Prüfungsvorbereitung anhand 100 Aufgaben zur Technischen Informatik mit ausführlicher Lösung. Zu jedem Kapitel wird eine Einleitung mit Link auf die Videoaufzeichnung einer zugehörigen Vorlesung am Karlsruher Institut für Technologie gegeben. Außerdem können in einem Forum Fragen und Probleme zu allen Aufgaben diskutiert werden. Behandelt werden die Themen: Schaltnetze und Schaltwerke, Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS), Binary Decision Diagram (BDD), Zahlendarstellung, Kodierung und Fehlererkennung, Verschlüsselung, Rechnerarchitektur, Programmierung, Assembler, Betriebssysteme, Dateiorganisation und weitere.

Das preisgekrönte Werk „Meilensteine der Rechentechnik“ liegt in der 3., völlig neu bearbeiteten und stark erweiterten Auflage vor. Die beiden Bände, die im Ganzen rund 2000 Seiten umfassen, sind ein Gesamtwerk, lassen sich aber auch einzeln nutzen. Das Buch behandelt sowohl analoge wie digitale Geräte und geht auch auf benachbarte Bereiche wie historische Automaten und Roboter sowie wissenschaftliche Instrumente aus den Bereichen Mathematik, Astronomie, Vermessungswesen und Zeitmessung ein. Gestreift werden zudem frühe Schreibmaschinen und programmgesteuerte mechanische Webstühle. Schwerpunkte des ersten Bandes sind: Grundlagen, mechanische Rechenmaschinen, Rechenschieber, historische Automaten und Roboter sowie wissenschaftliche Instrumente, Entwicklung der Rechenkunst, Schritt-für-Schritt-Anleitungen für analoge und digitale Rechengeräte. Eine Fülle prachtvoller Rechenmaschinen, Rechenbretter, Androiden, Figurenautomaten, Musikautomaten, Uhren, Globen, und Webmaschinen wird in Farbbildern vorgestellt. Das Buch enthält ferner grundsätzliche Betrachtungen zu Themen wie digitaler Wandel und künstliche Intelligenz sowie zur Rolle der Technikgeschichte und der Erhaltung des technischen Kulturguts.

Der zweite Band widmet sich überwiegend den Elektronenrechnern: Erfindung des Computers, weltweite Entwicklung der Rechentechnik (mit Schwerpunkt Europa, besonders Deutschland, England, Schweiz). Er schließt überdies je ein umfangreiches Fachwörterbuch Deutsch-Englisch und Englisch-Deutsch ein. Hinzu kommt eine umfassende weltweite Bibliografie mit Einträgen deutscher, englischer, französischer, italienischer und spanischer Schriften.

Beide Bände berichten über aufsehenerregende neue Funde von Dokumenten und Gegenständen (u.a. weltgrößte serienmäßig gefertigte Rechenwalze, weltweit kleinster mechanischer Parallelrechner, erster mechanischer Prozessrechner). Das Buch, das sich auch als Nachschlagwerk eignet, ist allgemein verständlich. Es richtet sich an alle, die Freude haben an Technik-, Mathematik-, Informatik- und Kunstgeschichte.

Einige Merkmale:

– Mehrsprachige Bibliografie zur Mathematik-, Informatik, Technik- und Naturwissenschaftsgeschichte

mit über 6000 Einträgen

– Fachwörterbuch Deutsch-Englisch und Englisch-Deutsch mit je 5000 Einträgen

– 20 Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Bedienung historischer analoger und digitaler Geräte

– >700 Abbildungen, >150 tabellarische Übersichten, zahlreiche Zeittafeln

– ausführliches Personen-, Orts- und Sachverzeichnis.

Herbert Bruderer

ist Dozent i.R. am Departement für Informatik der ETH Zürich und Technikhistoriker. Er hat zahlreiche Bücher zur Informatik verfasst und ist mehrfacher Preisträger.

Das Lehrbuch bietet eine systematische und ausführliche Einführung in moderne Datenbanksysteme. Die aktuell marktbeherrschende relationale Datenbanktechnologie ist besonders umfassend dargestellt. Das Buch betont die praktischen Aspekte des Datenbankbereichs, ohne die theoretischen Grundlagen zu vernachlässigen. Eine durchgehende Beispielanwendung veranschaulicht die Konzepte, so dass sich das Werk auch hervorragend zum Selbststudium eignet.
Die erweiterte 10. Auflage aktualisiert die Darstellung der wichtigsten neuen Entwicklungen: Hauptspeicher-Datenbanksysteme sowie den BigData-Anwendungen. Die rasante Entwicklung in diesen Bereichen macht die Aktualisierung notwendig. Alle namhaften Hersteller haben mittlerweile Hauptspeicher-Datenbanken entwickelt, die bald herkömmliche Datenbanktechnologie ablösen wird. Auch der wachsenden Bedeutung von BigData-Anwendungen muss Rechnung getragen werden. Neben der inhaltlichen Erweiterung wird das Literaturverzeichnis mit neuesten Arbeiten aktualisiert.

Der erste Band der Informatik erklärt die grundlegenden Konzepte: Programmierung, Algorithmen und Datenstrukturen. Nach einer Einführung zum Aufbau von Rechnersystemen und zur Darstellung von Informationen folgt ein Einstieg in die Programmierung mit der Sprache Python. Dabei werden grundsätzliche Prinzipien von Programmiersprachen erläutert, darunter Schleifen, Rekursion, imperative, funktionale und objektorientierte Programmierkonzepte. Einige konkrete Projekte werden in Python realisiert, so etwa zur Datenbeschaffung im Internet und deren Aufbereitung oder zum Umgang mit diversen Sensoren und zur Steuerung externer Geräte mit dem Raspberry-Pi. Dem Objektorientierten Programmieren und insbesondere der Programmiersprache Java ist ein eigenes Kapitel gewidmet. Diese Sprache und ihre Infrastruktur unterstützen besonders die professionelle Entwicklung großer Projekte. Auch die neuesten Konzepte von Java (Lambdas, Ströme und Funktionale) werden anschaulich erläutert. Das letzte Kapitel behandelt klassische Algorithmen und Datenstrukturen: Such- und Sortieralgorithmen, Listen, Bäume, Graphen, Maps, und diverse andere Datentypen zum effi zienten Speichern, Wiederauffi nden und Transformieren von Daten. Diese werden mit ihren Vor- und Nachteilen und anhand von Java-Programmen dargestellt.

Der zweite Band ist technischen Themen gewidmet – insbesondere der Rechnerarchitektur, Betriebssystemen, Rechnernetzen und speziell dem Internet. Das Ziel des ersten Kapitels ist es, ein grundsätzliches Verständnis für den Aufbau eines Computers zu vermitteln, angefangen bei den Transistoren, den damit realisierten logischen Schaltkreisen, den Speichergliedern bis zur CPU, dem „Herz“ des Computers, und den Maschinenprogrammen, die diese Technik zum Leben erwecken. Im folgenden Kapitel werden die grundsätzlichen Aufgaben von Betriebssystemen erläutert. Rechner sind heute fast immer mit einem Netzwerk verbunden. Das Konzept einer dezentralen Rechnerversorgung mit Servern, die die Rolle eines zentralen Datei-Verwalters übernehmen wird im dritten Kapitel behandelt. Ein nächster naheliegender Schritt besteht darin, verschiedene Netze untereinander zu verbinden. So entstand auch das Internet: dieses Thema wird im vierten und letzten Kapitel dieses Buches ausführlich behandelt. Grundlage der Kommunikation im Internet sind die TCP/IP Protokolle. Auf diesen baut das WorldWideWeb auf, das die Infrastruktur für das heutige Internet mit seinen vielfältigen Diensten wie z. B. EMail, ftp, Internet Telephonie, etc. bereitstellt. Die Grundlagen der Gestaltung und Programmierung von Web Dokumenten mit HTML5 und JavaScript sowie die universelle Datenaustauschsprache XML und deren Möglichkeiten sind ein wichtiger Teil dieses Kapitels, das mit einem kurzen Abriss sozialer Netzwerke endet.

Der dritte und letzte Band der Buchreihe Informatik ist der Theoretischen Informatik gewidmet. Nach einer allgemeinen Diskussion formaler Sprachen, deren Beschreibungen und Grenzfällen der Erkennbarkeit werden die regulären Sprachen behandelt, welche in der lexikalischen Defi nition von Programmiersprachen ihre wichtigste Anwendung finden sowie die kontextfreien Sprachen, mit denen man die Syntax von Programmiersprachen definiert. Aus theoretischer Sicht befriedigend ist die eindeutige Entsprechung zwischen Sprachbeschreibung und Spracherkennung - den regulären Sprachen entsprechen die endlichen Automaten und den kontextfreien Sprachen die Stackmaschinen. Weitere Stufen der Chomsky-Hierarchie werden nur kurz behandelt, da sie in der Praxis von geringerer Bedeutung sind. Stattdessen zeigt ein eigenes Kapitel zum Thema Compilerbau weitere Techniken auf, die aus einer Sprachbeschreibung einen Parser, also das komplette »front-end« eines Compilers, entstehen lassen. Der Begriff des »Algorithmus« wird anhand verschiedener Maschinenmodelle erklärt und bestätigt wird auch die Churchsche These, dass jede vernünftige Defi nition von »Berechenbarkeit« auf die gleiche Klasse von Funktionen führt. Die Grenzen des algorithmisch Machbaren werden anhand des Halteproblems und des Satzes von Rice klar abgesteckt. Das abschließende Kapitel zur Komplexitätstheorie erkundet unter den lösbaren Problemen die Grenze zwischen denen, die mit einem vertretbaren (polynomiellen) Aufwand lösbar sind und solchen, deren Lösung nicht wesentlich effi zienter ist, als ein systematisches Ausprobieren von Lösungskandidaten. Dieses Kapitel führt den Leser zu dem bekanntesten noch ungelösten Problem der Theoretischen Informatik: P = NP?

Das Buch richtet sich an alle Einsteiger, die sich ernsthaft mit Informatik beschäftigen wollen, sei es zum Selbststudium oder zur Begleitung von Vorlesungen.

Prof. Dr. Heinz-Peter Gumm

ist Professor für Theoretische Informatik in Marburg. Nach dem Studium in Darmstadt und Winnipeg (Kanada) von 1970 bis 1975 und der Habilitation 1981 folgten Professuren in Hawaii, Kalifornien und New York. Seine Forschungsgebiete sind Formale Methoden, Allgemeine Algebren und Coalgebren.

Prof. Dr. Manfred Sommer

ist emeritierter Professor für Praktische Informatik in Marburg. Nach dem Studium in Göttingen und München von 1964 bis 1969, war er Assistent am ersten Informatik-Institut in Deutschland an der TU München. Es folgten zehn Jahre bei Siemens in München und von 1984 bis 2014 war er Informatik-Professor in Marburg.

Die optimale Prüfungsvorbereitung anhand 100 Aufgaben zur Theoretischen Informatik mit ausführlicher Lösung. Zu jedem Kapitel wird eine Einleitung mit Link auf die Videoaufzeichnung einer zugehörigen Vorlesung am Karlsruher Institut für Technologie gegeben. Außerdem können in einem Forum Fragen und Probleme zu allen Aufgaben diskutiert werden. Behandelt werden die Themen: Formale Sprachen, endliche Automaten mit und ohne Ausgabe, Minimierung endlicher Automaten, Kellerautomaten, Turingmaschinen, rechtslineare, kontextfreie, monotone/kontextsensitive, allgemeine Grammatiken, Pumping-Lemmas, Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie und weitere.

Der "Cormen" bietet eine umfassende und vielseitige Einführung in das moderne Studium von Algorithmen. Es stellt viele Algorithmen Schritt für Schritt vor, behandelt sie detailliert und macht deren Entwurf und deren Analyse allen Leserschichten zugänglich. Sorgfältige Erklärungen zur notwendigen Mathematik helfen, die Analyse der Algorithmen zu verstehen. Den Autoren ist es dabei geglückt, Erklärungen elementar zu halten, ohne auf Tiefe oder mathematische Exaktheit zu verzichten. Jedes der weitgehend eigenständig gestalteten Kapitel stellt einen Algorithmus, eine Entwurfstechnik, ein Anwendungsgebiet oder ein verwandtes Thema vor. Algorithmen werden beschrieben und in Pseudocode entworfen, der für jeden lesbar sein sollte, der schon selbst ein wenig programmiert hat. Zahlreiche Abbildungen verdeutlichen, wie die Algorithmen arbeiten. Ebenfalls angesprochen werden Belange der Implementierung und andere technische Fragen, wobei, da Effizienz als Entwurfskriterium betont wird, die Ausführungen eine sorgfältige Analyse der Laufzeiten der Programme mit ein schließen. Über 1000 Übungen und Problemstellungen und ein umfangreiches Quellen- und Literaturverzeichnis komplettieren das Lehrbuch, dass durch das ganze Studium, aber auch noch danach als mathematisches Nachschlagewerk oder als technisches Handbuch nützlich ist. Für die dritte Auflage wurde das gesamte Buch aktualisiert. Die Änderungen sind vielfältig und umfassen insbesondere neue Kapitel, überarbeiteten Pseudocode, didaktische Verbesserungen und einen lebhafteren Schreibstil. So wurden etwa - neue Kapitel zu van-Emde-Boas-Bäume und mehrfädigen (engl.: multithreaded) Algorithmen aufgenommen, - das Kapitel zu Rekursionsgleichungen überarbeitet, sodass es nunmehr die Teile-und-Beherrsche-Methode besser abdeckt, - die Betrachtungen zu dynamischer Programmierung und Greedy-Algorithmen überarbeitet; Memoisation und der Begriff des Teilproblem-Graphen als eine Möglichkeit, die Laufzeit eines auf dynamischer Programmierung beruhender Algorithmus zu verstehen, werden eingeführt. - 100 neue Übungsaufgaben und 28 neue Problemstellungen ergänzt. Umfangreiches Dozentenmaterial (auf englisch) ist über die Website des US-Verlags verfügbar.

Das Lehrbuch bietet eine systematische und ausführliche Einführung in moderne Datenbanksysteme. Die aktuell marktbeherrschende relationale Datenbanktechnologie ist besonders umfassend dargestellt. Das Buch betont die praktischen Aspekte des Datenbankbereichs, ohne die theoretischen Grundlagen zu vernachlässigen. Eine durchgehende Beispielanwendung veranschaulicht die Konzepte, so dass sich das Werk auch hervorragend zum Selbststudium eignet.
Die erweiterte 10. Auflage aktualisiert die Darstellung der wichtigsten neuen Entwicklungen: Hauptspeicher-Datenbanksysteme sowie den BigData-Anwendungen. Die rasante Entwicklung in diesen Bereichen macht die Aktualisierung notwendig. Alle namhaften Hersteller haben mittlerweile Hauptspeicher-Datenbanken entwickelt, die bald herkömmliche Datenbanktechnologie ablösen wird. Auch der wachsenden Bedeutung von BigData-Anwendungen muss Rechnung getragen werden. Neben der inhaltlichen Erweiterung wird das Literaturverzeichnis mit neuesten Arbeiten aktualisiert.

Dieses Lehrbuch bietet eine übersichtlich strukturierte Einführung in die Programmierung mit C++. Im Vordergrund steht die Programmierung technischer Aufgabenstellungen. Daher eignet es sich besonders für die Aus- und Fortbildung von Technikern, Ingenieuren und Naturwissenschaftlern und kann sowohl als Begleitmaterial für den Unterricht als auch für das Selbststudium eingesetzt werden.

Mit den rund 140 Programmbeispielen und 54 Übungsaufgaben kann der Leser den Lernerfolg prüfen und den Stoff vertiefen.

Um die digitale Transformation in Organisation erfolgreich zu gestalten ist ein Basiswissen über technologische Innovationen erforderlich. Das Buch führt in die Grundlagen des Dokumentenmanagement (Content Services) und Data Governance ein und bietet einen Einstieg in die innovativen Anwendungsmöglichkeiten der Blockchain Technologie und Knowledge Graphen. Für jedes Thema werden Checklisten für den Praxiseinsatz bereitgestellt. Es ist als Lehrbuch für Weiterbildungen und Hochschulen gestaltet und wird an der Kalaidos Fachhochschule in den Studiengängen Digitale Transformation und Mastering Disruptive Technologies eingesetzt.

Dieses Buch bietet eine Einführung in die wichtigsten Themen rund um Eingebettete Systeme wie zum Beispiel Technologien, Entwicklungsmethodik, Modelle, Eingebettete KI-Systeme, Systembeschreibungssprachen, Hardware-Synthese, Kommunikation und Netzwerke. Künstliche Neuronale Netzwerke und maschinelles Lernen breiten sich in beispiellosem Tempo aus und erfassen viele Bereiche unseres Lebens. Diesem Trend haben wir Rechnung getragen und Eingebetteten KI-Systemen ein eigenes Kapitel gewidmet, in dem wir nach einer kurzen Einführung in maschinelles Lernen und Tiefe Neuronale Netzwerke (DNNs) auf den Energiebedarf sowie auf die Optimierung und Implementierung von KI-Systemen eingehen. Als eines der wenigen deutschsprachigen Lehrbücher schafft es dieses Buch, grundlegendes praktisches Wissen über Eingebettete Systeme zu vermitteln. Der Stoff wird anschaulich mit vielen Bildern und Beispielen dargestellt und auf mathematische Beweise bewusst verzichtet. Das Werk ist didaktisch entsprechend den Vorlesungen an Universitäten und Hochschulen aufgebaut. Einzelne Kapitel können als getrennte Vorlesungseinheiten verwendet werden.

"C# für Ingenieure" versetzt Ingenieure in die Lage, Anwendungen aus ihrem Fachgebiet mit der Programmiersprache C# zu entwickeln. Die hierfür unabdingbaren Grundlagen der praktischen Informatik werden bei der Lektüre ganz nebenbei vermittelt. Das Buch eignet sich daher genauso für im Beruf stehende Ingenieure wie für die Ausbildung angehender Ingenieure bzw. Wirtschaftsingenieure im Lehrfach Informatik. Auch in den Fächern Grundlagen der Elektro- und Schaltungstechnik kann es als Begleitlektüre erfolgreich eingesetzt werden. Mit der Programmiersprache C# lassen sich mit geringem Aufwand Programme erstellen, die sich nahtlos in die grafische Umgebung moderner Betriebssysteme integrieren. Als Weiterentwicklung der objektorientierten Sprachen C++ und Java vermeidet ihr logisches Sprachkonzept von vornherein viele Fehler. Die über 1000 Klassen des zugrunde liegenden .net-Frameworks sowie der integrierte Garbage Collector befreien den Anwender von lästigen Routinearbeiten, der entstehende Programmcode ist gut strukturiert, und es lassen sich alle Eigenschaften des Programms über diesen Code steuern. Die übersetzten Programme laufen mit hoher Geschwindigkeit, die Zusammenarbeit mit anderen Programmen ist über Sprach- und Plattformgrenzen hinweg möglich. Das Buch ist eine anschauliche Einführung in die Programmiersprache C# mit erklärenden Beispielen aus der Elektrotechnik.

Ein Datenbanksystem ist die zentrale Softwarekomponente der meisten betrieblichen Anwendungssysteme und gehört zur Basissoftware aller Arbeitsplatzrechner.

Dieses Lehrbuch bietet daher eine anwendungsorientierte Einführung in die Datenmodellierung und Datenbanktechnologie unter besonderer Berücksichtigung der Anforderungen von Unternehmen. Dank vieler Beispiele stellt das Buch äußerst anschaulich im ersten Teil moderne Methoden und Techniken vor, mit denen ein redundanzfreies Unternehmensdatenmodell entwickelt werden kann, ausgehend von einer umfangreichen Anforderungserhebung und -analyse. Im zweiten Teil werden die wesentlichen Grundlagen von Datenbanksystemen erläutert, wobei vor allem den Abfragesprachen viel Aufmerksamkeit gewidmet wird (insbesondere SQL mit dem neuen SQL-Standard). Die Reihe "Lehrbücher Wirtschaftsinformatik", herausgegeben von Prof. Dr. Karl Kurbel, wendet sich an Studentinnen und Studenten der Betriebswirtschaftslehre, Wirtschaftsinformatik, Informatik und angrenzender Disziplinen an Universitäten und Fachhochschulen. Jeder Band ist in sich abgeschlossen, alle Bände gemeinsam decken das ganze Gebiet der Wirtschaftsinformatik ab. Die Titel und die Abgrenzungen der einzelnen Bände orientieren sich an typischen Lehrveranstaltungen, wie sie an den Hochschulen im deutschsprachigen Raum häufig anzutreffen sind. Renommierte Experten aus der Wissenschaft vermitteln die zentralen Themen der Wirtschaftsinformatik: die methodischen und technologischen Grundlagen – Unternehmensdatenbanken, Informationsmanagement, Entwicklung von Informationssystemen - genauso wie die Anwendungen in wichtigen Wirtschaftszweigen. Die zunehmende Elektronisierung von Wirtschaft und Verwaltung wird dabei natürlich besonders berücksichtigt.

• Einführung in Syntax, Semantik und Information
• Algorithmen (Rekursion, Funktionen, Church-Turning, Halteproblem)
• Sprache (Universalienstreit, Wittgenstein, Sprechakttheorie)
• Kommunikationswissenschaftliche Modelle
• Telekooperationsmodell
• Shannons mathematisches Modell der Übertragungskanäle
• OSI-7-Schichten Referenzmodell der Kommunikation (OSI- u. Internet-Modell)
• Protokolle (Formale Darstellung und Beispiele)
• Datenformate (ASCII, ASN, XML)

Algorithms are the essence of programming. After their construction, they have to be translated to the codes of a specific programming language. There exists a maximum of ten basic algorithmic templates. This textbook aims to provide the reader with a more convenient and efficient method to create a program by translating algorithms, template by template with C++ and Java. This is the slogan of the book: You will be a professional programmer whenever you become a skilled algorithm designer.

This book attempts to gradually strengthen the readers’ ability to identify and analyze the mental commands which are issued and implemented in their brains for solving the problems in which mathematical computations are applied and try to design an algorithm based on their understanding and analyses. It then seeks to encourage the readers to develop their skills in algorithm-writing for computational problems and synchronously teach them to translate the algorithms into C++ and Java codes using the least necessary keywords.

Das nun in der 5. Auflage vorliegende Lehrbuch enthält den Stoff für eine zweisemestrige Vorlesung zu den Grundlagen der Digitaltechnik sowie einer Einführung in den Entwurf digitaler Systeme. Das darin verwendete Konzept hat sich bewährt: Die dafür erforderlichen Grundkonzepte werden Schritt für Schritt zusammen mit den wesentlichen Sprachelementen der Hardwarebeschreibungssprache VHDL eingeführt. Durch Simulationen und Analysen von FPGA-Hardwareimplementierungen wird das Verständnis für die VHDL-Sprachkonstrukte systematisch geschärft.

Der Lehrstoff der Digitaltechnik wird durch einen von der Boole’schen Algebra und den Zahlensystemen über kombinatorische Logikschaltungen und einfache getaktete Schaltungen bis hin zu sequenziell operierenden Zustandsautomaten gespannten Bogen vermittelt. Darin eingebettet sind einführende Abschnitte zur VHDL-Simulation sowie zur FPGA-Implementierung mit Hilfe der Entwicklungsumgebung Vivado. Eine Einführung in den in der Industrie weit verbreiteten Simulator ModelSim findet sich im Anhang.

Weiterführende Kapitel widmen sich dem Entwurf digitaler Systeme, die nach dem Prinzip der Register-Transfer-Logik aufgebaut sind. Ein Schwerpunkt sind dabei Timing-Analysen digitaler Teilsysteme, die miteinander kommunizieren und untereinander synchronisiert werden müssen, um ein korrekt funktionierendes Gesamtsystem zu erhalten. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Analyse und Optimierung des FPGA-Ressourcenverbrauchs durch Verwendung spezieller FPGA-Strukturen. Dafür werden vertiefende Kenntnisse zur Verwendung von Vivado vermittelt. Die VHDL-Modellierung von ROM- und RAM-Speichern, sowie Abschnitten zur (C)PLD- und FPGA-Hardware, runden den Lehrstoff zu den digitalen Systemen ab.

Der ausgezeichnete didaktische Aufbau unterstützt den Lernprozess: Den Kapiteln sind Lernziele vorangestellt und immer wieder werden grafische und tabellarische Übersichten sowie vertiefende Beispiele verwendet. Eine

Vielzahl von Übungsaufgaben mit Musterlösungen dient zur Lernkontrolle. Mit den Hinweisen zur Verwendung der Simulations- und Implementierungswerkzeuge kann sich der Leser auf seinem PC ein eigenes „Digitallabor" aufbauen, mit dem er die Aufgabenlösungen sowie eigene Fragestellungen selbstständig verifizieren kann.

Die drei Teile der "Informatik - Einführung" decken alle Inhalte des kompletten Informatik-Bachelorstudiums ab. Die einzelnen Teile sind auf die Inhalte der einzelnen Semester abgestimmt. Jeder Teil liefert unabhängig die Grundlagen für die jeweiligen Themen. Durch seinen didaktischen Aufbau mit Aufgaben ist das Buch auf die Bachelorstudierenden abgestimmt. Durch seine anschauliche Darstellung sowie Beispiele aus der Praxis holt es die Einsteiger bei deren Wissensstand ab.

Der Teil drei der "Informatik Einführung "beschreibt die Themen ab dem 4. Semester: Formale Sprachen, Compilerbau, Datenbanksysteme, Grafikprogrammierung, Softwareentwicklung, Projektmanagement.

This book is written for engineering students and working professionals. Technical professionals are increasingly involved in IT issues, such as implementing IT systems, managing them, and taking part in requirements analysis/vendor selection. In this book, the basics of production planning systems (PPS) are covered, as well as their implementation in ERP-Systems like SAP. Readers also learn the basics of practical IT management and software creation through detailed, real-world examples. The book serves as a full 5 ECTS study module, which fits into any engineering curriculum. 150 multiple-choice quizzes, practical exercises and a text filled with experiential examples make it a convenient choice for selfstudy and for classroom use.

Die Mensch und Computer ist eine vom Fachbereich Mensch-Computer-Interaktion der Gesellschaft für Informatik (GI) initiierte und seit 2001 jährlich stattfindende Fachtagungsreihe zu Mensch-Computer-Interaktion. Hier treffen sich Personen aus Wissenschaft und Praxis, um neueste Forschungsergebnisse zu diskutieren, Erfahrungen auszutauschen und neue Produkte und Methoden kennen zu lernen. Die Tagung
bietet Einblicke in Entwicklungen in den Bereichen Usability, User Experience, Mensch-Computer-Interaktion, Computer-Supported Cooperative Work und Gestaltung interaktiver Medien.
Die Mensch und Computer 2014 in München steht unter dem Motto „Interaktiv unterwegs – Freiräume gestalten“. Dieses Motto greift die Entwicklungen auf, dass Menschen nicht nur an Desktop-Rechnern mit verschiedenen Informationsdiensten und vor allem über solche Dienste miteinander interagieren können. Auch und gerade unterwegs, haben neue Typen von Geräten mit neuen Benutzungsschnitt - stellen völlig neue Freiräume für IT-Nutzer geschaffen.
Der vorliegende Workshopband zur Tagung versammelt die Beiträge zu den wissenschaftlichen Workshops während der Tagung sowie die Systemdemonstrationen und Industriebeiträge.

Only two years after its first run, the Inverted Classroom Conference has become a familiar event at Marburg University. Most conference participants not only knew about this digital teaching and learning scenario but were experienced users and developers. While during its predecessors most participants wanted to familiarize themselves with the central components of the Inverted Classroom Model, the focus of the 3rd German Inverted Classroom Conference in 2014, to which this conference volume is dedicated, was not only a discussion of variants of the model but also, for the first time, the inclusion of long-term evaluations and aspects of student behavior.
This shift of emphasis is reflected in the contributions to this volume. Even though all central aspects of the ICM - content production and delivery, testing, and the in-class phase - are still addressed, we can now find recommendations concerning digital material acquisition, in-class tuition, the role of student tutors as well as first long-term studies about ICM effects.
In general then, the focus was much wider than that of the first two ICM-conferences: from a new and originally non-familiar teaching and learning scenario to more general aspects of digitization of teaching and learning in the 21st century.

Die Mensch und Computer ist eine vom Fachbereich Mensch-Computer-Interaktion der Gesellschaft für Informatik (GI) initiierte und seit 2001 jährlich stattfindende Fachtagungsreihe zu Mensch-Computer-Interaktion. Hier treffen sich Personen aus Wissenschaft und Praxis, um neueste Forschungsergebnisse zu diskutieren, Erfahrungen auszutauschen und neue Produkte und Methoden kennen zu lernen. Die Tagung bietet Einblicke in Entwicklungen in den Bereichen Usability, User Experience, Mensch-Computer-Interaktion, Computer-Supported Cooperative Work und Gestaltung interaktiver Medien.
Die Mensch und Computer 2014 in München steht unter dem Motto „Interaktiv
unterwegs – Freiräume gestalten“. Dieses Motto greift die Entwicklungen auf, dass Menschen nicht nur an Desktop-Rechnern mit verschiedenen Informationsdiensten und vor allem über solche Dienste miteinander interagieren können. Auch und gerade unterwegs, haben neue Typen von Geräten mit neuen Benutzungsschnittstellen völlig neue Freiräume für IT-Nutzer geschaffen.
Der vorliegende Tagungsband enthält wissenschaftliche Beiträge zu den auf der Tagung präsentierten Fachvorträgen und Kurzbeiträgen (Postern) und liefert damit verschiedene Perspektiven aus den Bereichen Forschung und Praxis, die zusammen ein Kaleidoskop an Ideen, Theorien, Methoden und Lösungsvorschlägen bilden.

Michael Koch, UB München
Andreas Butz, LMU München
Johann Schlichter, TU München

For all users who work with ISPF on z/OS MVS. The readers of this book will learn how to use the ISPF professionally in their daily work in z/OS to quickly reach optimal results:

- Detailed description of TSO/ISPF logon processes
- Use of ISPF command tables
- DSLIST - Optimal use of Data Set Lists
- Use of Object / Action Workplace as an optimal work surface
- Detailed description on use of the ISPF editor
- Utilities for allocated data sets
- Secret commands usable in ISPF
- Descriptions for using the downloadable SMART ISPF Utilities

The author gives many useful hints and tips based on his extensive experience working with ISPF. The applications of all the major ISPF commands are demonstrated by examples from practice.
The book can be used as a teaching aid as well as a practical guide for daily work.

In der 2., umfassend überarbeiteten Auflage mit einem deutlich erweiterten wissenschaftsbasierten Teil, zusätzlichen klassischen Experimenten und zahlreichen neuen Originalzitaten und Abbildungen, bietet das Buch in hervorragend strukturierter und übersichtlicher Form zahlreiche Impulse und spielerische Zugänge im Rahmen der fünf Bereiche der Schlüsselkompetenzen. Eine hervorragende Methodenbibliothek für Spiele im Rahmen des Kompetenztrainings.

Spiel ist nachweislich eine wirkungsvolle Methode, etwas zu lernen. Spielerisch gewonnene Erfahrungen und Erkenntnisse prägen sich tief in das Gedächtnis ein und bleiben lang, vielleicht lebenslang unvergesslich.

Vorgestellt werden Teamspiele, mit denen Schlüsselkompetenzen spielerisch trainiert werden können. Dabei geht es weder um Gesellschaftsspiele, noch um Unterhaltungsspiele oder Spiele zum Zeitvertreib. Auch digitale Spiele sind nicht gemeint. Vielmehr geht es um Übungen, in denen bestimmte Aufgaben im Team spielerisch zu lösen sind. Die Teilnehmer können dabei verschiedene Rollen einnehmen, ausprobieren und reflektieren.

Die Übungen eignen sich besonders zur Teamentwicklung und Persönlichkeitsbildung, und dies in unterschiedlichen Kontexten: Seminare, Kurse, Fortbildung, Weiterbildung oder Training; sei es in Hochschulen, Bildungshäusern, Firmen, wissenschaftlichen oder öffentlichen Einrichtungen. Ein Kriterium bei der Auswahl der Spiele war, dass sich diese in der Praxis bewährt haben sowie möglichst einfach zu organisieren und durchzuführen sind.

This book is intended to support ISPF application programmers to become professional in the smart programming of ISPF applications using the REXX language. The contents are presented in a modular manner to suit reading with heterogeneous ISPF programming knowledge. The following topics are covered: Introduction to the programming language REXX as well as to ISPF programming, data processing in ISPF applications, use of messages, panels, skeletons, tables, ISPF variables and an introduction to creating and applying edit macros. Each theme is vividly illustrated by programming examples. The Smart ISPF Utilities contain some very useful programming aids that are often useful when programming ISPF applications. The book serves as a textbook as well as a manual for daily work. Many cross-references are included as well as an extensive index. Moreover, the author gives many helpful hints and tips on smart ISPF programming practices. The Smart ISPF Utilities contain many useful programming aids.

Mikrocontroller sind in der modernen Welt allgegenwärtig und ihrer Verbreitung wird weiteres stetiges Wachstum vorausgesagt. Fundierte Kenntnisse zu deren Aufbau, Funktionsweise und Programmierung vermittelt dieses Buch in praxisnaher Weise. Über 200 Beispiele, die auch auf den Internetseiten des Verlags zum Download bereit stehen, basieren auf der beliebten Familie der AVR 8-Bit Mikrocontroller von Atmel, die unter anderem durch das Arduino-Projekt weit verbreitet sind. Diese Controller eignen sich nicht zuletzt wegen ihres übersichtlichen Aufbaus und ihrer modernen HARVARD-RISC-Struktur hervorragend zur Einführung in die Thematik.

Alle praktischen Beispiele wurden für die vorliegende neu bearbeitete Auflage an die aktuellen Software-Tools des Herstellers angepasst. Als IDE kommt das uneingeschränkte, kostenfreie Atmel Studio7 zum Einsatz, als Hardware Basis dient das für ca. 10,- Euro erhältliche Xplained Mini Kit, das nicht nur den Controller, sondern auch die Programmier- und Debug-Hardware enthält. Darüber hinaus enthält das Buch Tipps zur Verwendung des Arduino-Boards unter Atmel Studio7 sowie zum Umstieg auf diese Entwicklungsumgebung.

Der Titel richtet sich an Studierende der Elektrotechnik und verwandter Studiengänge, Entwickler in der Industrie sowie ambitionierte Hobbyelektroniker.

LyX ist ein Textverarbeitungswerkzeug, das die Vorteile von TeX mit denen einer grafischen Benutzeroberfläche kombiniert. Es wird immer häufiger für akademische Arbeiten sowie Bücher beliebigen Umfangs benutzt. Es unterstützt viele Ausgabeformate wie PDF, PostScript, DVI, HTML und OpenDocument. LyX ist eine OpenSource Software und läuft unter Linux/Unix, Windows und Mac OS X. Das Buch erklärt wie LyX und notwendige Programme zur Verwendung eingerichtet werden. Es erläutert die Funktionen zum Erstellen von wissenschaftlichen Arbeiten und liefert Informationen zur Installation.

Dieser erste Band der Informatik erklärt die grundlegenden Konzepte: Programmierung, Algorithmen und Datenstrukturen. Nach einer Einführung zum Aufbau von Rechnersystemen und zur Darstellung von Informationen folgt ein Einstieg in die Programmierung mit der Sprache Python. Dabei werden grundsätzliche Prinzipien von Programmiersprachen erläutert, darunter Schleifen, Rekursion, imperative, funktionale und objektorientierte Programmierkonzepte. Einige konkrete Projekte werden in Python realisiert, so etwa zur Datenbeschaffung im Internet und deren Aufbereitung oder zum Umgang mit diversen Sensoren und zur Steuerung externer Geräte mit dem Raspberry-Pi. Dem Objektorientierten Programmieren und insbesondere der Programmiersprache Java ist ein eigenes Kapitel gewidmet. Diese Sprache und ihre Infrastruktur unterstützen besonders die professionelle Entwicklung großer Projekte. Auch die neuesten Konzepte von Java (Lambdas, Ströme und Funktionale) werden anschaulich erläutert. Das letzte Kapitel behandelt klassische Algorithmen und Datenstrukturen: Such- und Sortieralgorithmen, Listen, Bäume, Graphen, Maps, und diverse andere Datentypen zum effi zienten Speichern, Wiederauffi nden und Transformieren von Daten. Diese werden mit ihren Vor- und Nachteilen und anhand von Java-Programmen dargestellt.

Der zweite Band ist technischen Themen gewidmet – insbesondere der Rechnerarchitektur, Betriebssystemen, Rechnernetzen und speziell dem Internet. Der dritte und letzte Band der Buchreihe Informatik ist der Theoretischen Informatik gewidmet.

Das Buch richtet sich an alle Einsteiger, die sich ernsthaft mit Informatik beschäftigen wollen, sei es zum Selbststudium oder zur Begleitung von Vorlesungen. In den folgenden Bänden dieses Buches werden die Themen, Rechnerarchitektur, Betriebssysteme, Rechnernetze, Internet, Compilerbau und Theoretische Informatik vertieft.

Prof. Dr. Heinz-Peter Gumm

ist Professor für Theoretische Informatik in Marburg. Nach dem Studium in Darmstadt und Winnipeg (Kanada) von 1970 bis 1975 und der Habilitation 1981 folgten Professuren in Hawaii, Kalifornien und New York. Seine Forschungsgebiete sind Formale Methoden, Allgemeine Algebren und Coalgebren.

Prof. Dr. Manfred Sommer

ist emeritierter Professor für Praktische Informatik in Marburg. Nach dem Studium in Göttingen und München von 1964 bis 1969, war er Assistent am ersten Informatik-Institut in Deutschland an der TU München. Es folgten zehn Jahre bei Siemens in München und von 1984 bis 2014 war er Informatik-Professor in Marburg.

Hochverfügbarkeit ist ein immer wichtigeres Thema in der IT geworden. Das Buch zeigt, wie Applikationen durch Shellprogramme in den Veritas Cluster Server, Oracle CRS, und den Solaris Cluster eingebunden werden können. Der Bereich »Storageadministration« zeigt, wie mit Hilfe von Shellprogrammen ASM-Disks gesucht werden können und wie gespiegelte Veritas Volumes konsistent erweitert werden können. Im Abschnitt »Tipps und Tricks« wird unter anderem gezeigt, wie man Funktionen nutzen kann, um gestartete Programme zu überwachen und gegebenenfalls automatisiert zu beenden, falls sie nach Aufruf nicht innerhalb einer erwarteten Zeitspanne antworten. Vorzüge von Versionierungssystemen werden exemplarisch anhand von der frei verfügbaren Software »GIT« vorgestellt. Ein Überblick über die für die Programmierung wichtigsten Umgebungsvariablen der Bourne-, Korn- und Bourne again Shell ist ebenso vorhanden, wie auch eine Sektion, welche die Vorzüge von sed oder awk zeigt.

Die drei Teile der "Informatik - Einführung" decken alle Inhalte des kompletten Informatik-Bachelorstudiums ab. Die einzelnen Teile sind auf die Inhalte der einzelnen Semester abgestimmt. Jeder Teil liefert unabhängig die Grundlagen für die jeweiligen Themen. Durch seinen didaktischen Aufbau mit Aufgaben ist das Buch auf die Bachelorstudierenden abgestimmt. Durch seine anschauliche Darstellund sowie Beispiele aus der Praxis holt es die Einsteiger bei deren Wissensstand ab. Der Teil zwei widmet sich Rechnerarchitektur von boolscher Algebra und Digitaler Logik bis Risc-Architekturen sowie der Architektur der Intel-PC-Mikroprozessorfamile. Grundlegende Kenntnisse der Betriebssysteme werden beispielhaft an Unix und Windows vertieft. Rechnernetze werden anhand der verschiedenen Technologien und Protokollen erläutert.

Der erste Band der Informatik erklärt die grundlegenden Konzepte: Programmierung, Algorithmen und Datenstrukturen. Der dritte und letzte Band der Buchreihe Informatik ist der Theoretischen Informatik gewidmet.

Das Buch richtet sich an alle Einsteiger, die sich ernsthaft mit Informatik beschäftigen wollen, sei es zum Selbststudium oder zur Begleitung von Vorlesungen. In den folgenden Bänden dieses Buches werden die Themen, Rechnerarchitektur, Betriebssysteme, Rechnernetze, Internet, Compilerbau und Theoretische Informatik vertieft.

Prof. Dr. Heinz-Peter Gumm

ist Professor für Theoretische Informatik in Marburg. Nach dem Studium in Darmstadt und Winnipeg (Kanada) von 1970 bis 1975 und der Habilitation 1981 folgten Professuren in Hawaii, Kalifornien und New York. Seine Forschungsgebiete sind Formale Methoden, Allgemeine Algebren und Coalgebren.

Prof. Dr. Manfred Sommer

ist emeritierter Professor für Praktische Informatik in Marburg. Nach dem Studium in Göttingen und München von 1964 bis 1969, war er Assistent am ersten Informatik-Institut in Deutschland an der TU München. Es folgten zehn Jahre bei Siemens in München und von 1984 bis 2014 war er Informatik-Professor in Marburg.

Das Buch ist eine wissenschaftliche, aber leicht lesbare Einführung in die Software-Ergonomie mit Vertiefungsthemen. Es diskutiert in systematischer Weise die wichtigsten Theorien, Modelle und Kriterien für gebrauchstaugliche Computeranwendungen. Dazu werden Grundlagen aus Arbeitswissenschaft, Psychologie, Design und Informatik interdisziplinär verknüpft und umsetzungsorientiert dargestellt.

Das Buch dient in vielen Hochschulen als Begleitbuch für Lehrmodule wie Software-Ergonomie oder Mensch-Computer-Interaktion in diversen Studiengängen. Die Inhalte orientieren sich an den Empfehlungen der Gesellschaft für Informatik.

Der Band nimmt Bezug auf internationale Normen (insbesondere DIN EN ISO 9241) und Arbeitsschutzgesetze wie die Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) und die Barrierefreie Informationstechnik-Verordnung (BITV 2.0). Dies macht das Buch auf für Praktiker zu einer wertvollen Grundlage für die Entwicklung benutzer- und aufgabengerechter interaktiver Computersysteme.

Aus den Rechenzentren der Universität und Fachhochschulen sind zentrale Einrichtungen der Hochschullandschaft geworden. Wurden in der Angangszeit Spezialinteressen bedient, ist eine Universität oder Fachhochschule 2015 ohne Rechenzentrum schlechterdings nicht mehr denkbar.

Neben der Bereitstellung von Basisdiensten schaffen Rechenzentren wichtige Voraussetzungen für Exzellenz in Forschung, Lehre und Verwaltung. Die Leitungsebene der Rechenzentren ist sich dieser Verantwortung bewusst. Die Aufgabe kann nur gestemmt werden durch Zusammenfassung von Ressourcen, Arbeitsteilung, Kontakt zur Hochschulpolitik und mit flexiblem Projektmanagement. Gelingen wird dies nur in Kooperation.

Die Beiträge und Diskussionen der ZKI-Herbsttagung (Zentren für Kommunikation und Informationsverarbeitung in Lehre und Forschung e.V.) kreisen um dieses Stichwort "Kooperation". Die Tagungsband fasst die wichtigsten Erkenntnisse der Tagung zusammen, um de Gestaltern Ideen für die Entwicklung der Zukunft zu geben.

Die Autoren und Autorinnen vereinen jahrzehntelange Erfahrung in der Leitung von Rechenzentren mit dem Schwung von nachwachsenden Kräften, die Informationstechnologie als Bestandteil der tertiären Bildung als unhinterfragbare Tatsache ansehen. Das Buch wird die sich daraus ergebenden Brüche nicht wegsystematisieren, sondern als intellektuelle Stolpersteine herausarbeiten. Die Herausgeber erhoffen sich durch das Buch eine langanhaltende und fruchtbare Diskussion.

Software Defined Networking (SDN) stellt einen ziemlichen Paradigmenwechsel im Netzwerkumfeld da. Heutige Netzwerke werden nach wie vor relativ statisch konfiguriert. Es gibt dynamische Routingprotokolle die dafür geschaffen wurden, Ausfälle zu erkennen und den Verkehr dann über andere Wege zu leiten. Den richtigen Lösungsweg zu finden, stellt sich aber teilweilse sehr komplex dar.

Außerdem werden die Geräte (Router, Switche, Firewalls) in der Regel einzeln konfiguriert. Einen neuen Datenpfad zu schaffen, erfordert daher von den Administratoren viele einzelne Arbeitsschritte, ein Fehler in einem dieser Schritte (z.B. ein Tippfehler in einer IP-Adresse) und der ganze Pfad funktioniert nicht.

Netzwerkgeräte haben in der Regel eine sogenannte Control Plane, welche die Steuerung übernimmt (welche Daten sollen wo lang fließen) und die Data Plane in welcher (häufig mit Hardwarebeschleunigung) aufgrund der Regeln der Control Plane die eigentlichen Daten fließen. Jedes Netzwerkgerät besitzt in der Regel eine eigene Control Plane und muss deswegen einzeln konfiguriert werden.

Die Idee hinter SDN ist nun, die Control Plane zu zentralisieren. Erst Konzepte stammen so etwa aus dem Jahr 2005 aus den USA. Ein zentraler Controller kann wesentlich „intelligentere“ Entscheidungen treffen, da er den Zustand des Gesamtnetzwerkes kennt. Über ein Steuerprotokoll kann er dann den Geräten Anweisungen geben, welche Pakete über welchen Pfad weiterzuleiten sind.

Damit sind wesentlich komplexere Entscheidungen möglich und auch das schnelle Umleiten von Verkehr ist möglich.

Das momentan marktführende Protokoll heißt OpenFlow und und wird von der Open Networking Foundation weiterentwickelt. Das wirklich interessante dabei ist, das in den neueren OpenFlow Versionen die Trennung der ISO-Schichten 2 – 4 eigentlich aufgeweicht wird und auch dies dazu beiträgt, dass durch komplexere Entscheidungen möglich sind.

Die Controller erlauben es, eigene Programme über ein Programmier-Interface einzuklinken und damit kann sich der Netzwerkadministrator vom statischen Netzwerk der Vergangenheit verabschieden und das Netzwerk wirklich programmieren.

Das Buch soll nach einer Einführung in die Theorie, die sich aber auf ein Kapitel SDN allgemein (viele Hersteller verkaufen unter SDN nur eine leicht flexiblere Konfigurierbarkeit Ihrer Komponenten) und einem Kapitel, welches den OpenFlow Standard erklärt (in seinen verschiedenen Versionen) dem Leser das Thema praktisch näherbringen. Dazu wird gezeigt, wie nur durch das „einschieben“ von Flows Regeln auf OpenFlow fähige Geräte gebracht werden können. Ein Kapitel wird sich mit den Möglichkeiten bzw. Limitierungen tatsächlich OpenFlow fähiger Geräte beschäftigen. Und schließlich führen wir in die APIs der beiden Controller Floodlight und OpenDayLight ein, damit der Leser danach seine eigenen Ideen mit diesen APIs umsetzen kann, um das eigene Netzwerk zu Programmieren.

Python ist eine universelle, objektorientierte Programmiersprache. Der Interpreter ermöglicht einen spielerischen Einstieg in die Programmierung und Python ist auf vielen Plattformen verfügbar. Die klare Syntax, kombiniert mit den mächtigen Erweiterungen in der Standardbibliothek, ermöglicht kurze, gut lesbare Programme.

Das Buch führt in die Anweisungen und Syntax von Python 3 ein, um dann Module aus der Standardbibliothek und deren Anwendung an Hand von einfachen Beispielen vorzustellen. Behandelt werden unter anderem der Umgang mit Dateien, Arbeiten mit Datum und Uhrzeit, Verarbeitung von Kommandozeilenparametern, Netzwerkprogrammierung mit Sockets, die Nutzung von verschiedenen Internetprotokollen (HTTP, SMTP, POP3), Multithreading und Multitasking. Eingegangen wird ebenso auf dateibasierte Datenbanken mit SQLite, die Datenbanken PostgreSQL und MySQL, reguläre Ausdrücke, Zufallszahlen und mathematische Funktionen, Umgang mit Binärdaten, Serialisierung von Python-Typen und Daten sowie das Testen von Programmen.

Der Leser wird dadurch in die Lage versetzt, die verschiedensten Aufgaben aus der täglichen Programmierpraxis zu lösen.

Die fortschreitende Digitalisierung hat in den letzten Jahrzehnten nie dagewesene gesellschaftliche Umstrukturierungen herbeigeführt. In der Hochschullehre spiegeln sich diese Veränderungen allerdings nur sehr zeitverzögert wider. Im Rahmen des »Shift from teaching to learning« wird erst in den letzten Jahren die studierendenzentrierte Lehre durch die Gestaltung neuer Lehr- und Lernbedingungen aktiv in den Mittelpunkt gerückt. Dieses Buch liefert Empfehlungen für den intelligenten Einsatz digitaler Systeme in universitären Lehrveranstaltungen sowie Hilfestellungen zu deren didaktischer Strukturierung, Planung und Durchführung. Zu diesem Zweck wird eine Metrik zur prozeduralen Qualitätsmessung einer Lehrveranstaltung vorgeschlagen und im Rahmen einer realen Großvorlesung evaluiert. Außerdem wird beispielhaft an drei digitalen Systemen dargelegt, wie durch deren Einsatz die Entwicklung vom Lehren zum Lernen unterstützt werden kann: das Kommunikationswerkzeug nuKIT-Tools, der interaktive Aufgabenpool zur asynchronen kontextsensitiven Kommunikation sowie der XWizard zur Unterstützung des Web-Based-Training.

Friederike Pfeifer-Bohnen

studierte Wirtschaftsingenieurwesen am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Dort promovierte sie im Bereich Hochschuldidaktik mit Schwerpunkt eLearning am Institut für Angewandte Informatik und Formale Beschreibungsverfahren (AIFB). Im Jahr 2013 erlangte sie das Baden- Württemberg-Zertifi kat für Hochschuldidaktik. Im Jahr 2016 erhielt sie den Fakultätslehrpreis für exzellente Lehre des KIT.