Informatik: Eine einführende Übersicht Erster Teil

ISBN-13: 9783540063322 / Niemiecki / Miękka / 1982 / 222 str.

F. L. Bauer;G. Goos

Opis

Neben das theoretische Studium der Informatik muB praktische Obung treten, fUr den Anfanger eine Praxis des Programmierens, die an den Besuch der EinfUhrungs vorlesung anschlieBt. Auch hierfiir solI eine Grundlage gelegt werden. Durch die Ver wendung von ALGOL 68, einer begriftlich ebenso reichhaltigen wie differenzierten Sprache mit iibersichtlichem Aufbau, ist der Obergang zu anderen Programrnierspra chen sehr leicht gemacht. Bei der im Text gewlihlten Anordnung ist nachteilig, daB man zu Beginn wenig Material fUr die Ubungen hat. Dem kann abgeholfen werden, indem man die Ab schnitte 1. 1, 1. 4,4. 1 und 4. 2 vorwegnimmt und damit rasch zu Ubungen iiber Codes und Schaltungen kommt. AnschlieBend konnen die Abschnitte 1. 2, 1. 3, 1. 5, 1. 6 zu sammengefaBt werden; auch kann 4. 3 an das dritte Kapitel angehlingt werden. Beim Aufbau dieser Vorlesung konnten wir uns auf konstruktive Beitrlige unserer Herren Kollegen K. SAMELSON, M. PAUL, F. PEISCHL stiitzen. Eine erste Ausarbeitung fertigte im Studienjahr 1967/68 Frau D. MAISON an. Bei den Ubungen zur Vorlesung, insbesondere der Zusammenstellung von Aufgaben, hatten wir die Hilfe von Herrn R. GNATZ und Herrn H. J. WALTHER, welch letzterer auch eine zweite Ausarbeitung im Studienjahr 1968/69 redigierte. Herr Kollege SAMELSON, der die EinfUhrungsvor lesung im Studienjahr 1969/70 las, hat uns wertvolle Kritik geliefert, daneben hatten wir zu einzelnen Kapiteln niitzliche Hinweise von den Herren Kollegen J. EICKEL, P. DEUSSEN, W. HAHN und Frl. U. HILL."

Spis treści

1. Kapitel Information und Nachricht.- 1.1 Nachricht und Information.- 1.1.1 Sprachliche Nachrichten.- 1.1.2 Schrift.- 1.2 Sinnesorgane.- 1.2.1 Arbeitsweise der Sinnesorgane, Reizleitung.- 1.2.2 Reizverarbeitung im Gehirn.- 1.2.3 Tragweite informationistischer Vorstellungen.- 1.3 Nachrichtengeräte.- 1.3.1 Signale und Signalparameter.- 1.4 Digitale Nachrichten.- 1.4.1 Zeichen, Zeichen Vorräte, Alphabete.- 1.4.2 Codes und Codierungen.- 1.4.3 Symbole.- 1.5 Diskretisierung.- 1.5.1 Rasterung.- 1.5.2 Quantelung.- 1.6 Shannonsche Informationstheorie.- 1.6.1 Shannonsche Nachrichten.- 1.6.2 Die Entscheidungsinformation.- 1.6.3 Kanalkapazität.- 1.6.4 Codesicherung.- 1.7 Nachrichtenverarbeitung und Informationsverarbeitung.- 1.7.1 Nachrichtenverarbeitung als Codierung.- 1.7.2 Die Interpretation einer Nachrichtenverarbeitung.- 1.7.3 Konstruktive Beschreibung des digitalen Verarbeitungsvorgangs.- 2. Kapitel Begriffliche Grundlagen der Programmierung.- 2.1 Aufbau einer algorithmischen Sprache.- 2.2 Objekte.- 2.2.1 Bezeichnung und Wert.- 2.2.2 Frei wählbare Bezeichnungen.- 2.2.3 Namen.- 2.2.4 Phantasienamen.- 2.2.5 Variable.- 2.3 Formeln.- 2.3.1 Formeln mit primitiven Objekten als Operanden.- 2.3.2 Art-Ausweitungen.- 2.3.3 Die Operation cont.- 2.3.4 Namensvergleich.- 2.3.5 Bedingte Formeln.- 2.3.6 Die Fall-Unterscheidung.- 2.4 Rechenvorschriften.- 2.4.1 Parameterlose Rechenvorschriften.- 2.4.2 Rechenvorschriften mit Parametern.- 2.4.3 Rechenvorschriften als Parameter.- 2.4.4 Rechenvorschriften als Ergebnis.- 2.4.5 Standard-Vereinbarungen für elementare Funktionen.- 2.5 Abschnitte..- 2.5.1 Abschnitte als Formeln.- 2.5.2 Echte Abschnitte.- 2.5.3 Echte Prozeduren.- 2.5.4 Standard-Vereinbarungen für Ein-/Ausgabe.- 2.5.5 Kollaterale und sequentielle Abarbeitung.- 2.6 Zusammengesetzte Objekte.- 2.6.1 Verbünde.- 2.6.2 Geflechte von Verbunden.- 2.6.3 Felder.- 2.7 Wiederholungsanweisungen.- 2.7.1 Die Wiederholungsanweisung mit Zählung.- 2.7.2 Die Wiederholungsanweisung mit Bedingung.- 2.7.3 Die allgemeine Wiederholungsanweisung.- 2.8 Programmablauf.- 2.8.1 Markierte Programmstellen und Sprünge.- 2.8.2 Programmablaufpläne.- 2.8.3 Programmdokumentation.- 2.9 Beispiele.- 2.9.1 Quadratwurzel im Komplexen.- 2.9.2 Potenzierung.- 2.9.3 Primzahlen.- 2.9.4 Die Türme von Hanoi.- 2.9.5 Das Königinnenproblem.- 2.9.6 Baumartiges Durchmustern und Sortieren.- 2.9.7 Internes Sortieren.- 3. Kapitel Maschinenorientierte algorithmische Sprachen.- 3.1 Aufbrechen von Formeln.- 3.1.1 Überführung in „Drei-Adreß-Form“.- 3.1.2 Überführung in „Ein-Adreß-Form“.- 3.1.3 Bedingte Sprünge.- 3.1.4 Behandlung Boolescher Operationen durch Sprünge.- 3.1.5 Behandlung von Rechenvorschriften.- 3.2 Adressen und Zellen.- 3.2.1 Behandlung von mehrstufigen Feldern.- 3.2.2 Indexregister.- 3.2.3 Adressen.- 3.2.3.1 Zurückführung primitiver Objekte.- 3.2.3.2 Zurückführung von Namen.- 3.2.3.3 Zurückführung von Feldern.- 3.2.3.4 Zurückführung von Verbunden.- 3.2.4 Beseitigung der Gleichheitsvereinbarungen.- 3.2.4.1 Gleichheitsvereinbarung für Variable.- 3.2.4.2 Gleichheitsvereinbarung für Konstante.- 3.2.5 Dynamische Aspekte der Adressierung.- 3.2.6 Fragen der Binärcodierung.- 3.3 Befehlssystem.- 3.3.1 Befehlsrepertoire.- 3.3.1.1 Rechenbefehle.- 3.3.1.2 Indexrechenbefehle.- 3.3.1.3 Sprungbefehle.- 3.3.2 Befehlszellen.- 3.3.3 Aufbau einer Rechenanlage und Ablauf der Vorgänge.- 4. Kapitel Schaltnetze und Schaltwerke.- 4.1 Schaltvariable und Schaltfunktionen.- 4.1.1 Das Boolesche Normalform-Theorem.- 4.1.2 Verband der Schaltfunktionen.- 4.1.3 Schaltnetze.- 4.1.4 Technische Verwirklichung von Schaltnetzen.- 4.2 Schaltwerke.- 4.2.1 Verzögerungsglieder.- 4.2.2 Verzögerte Rückführung, Verzögerungsschaltwerke.- 4.2.3 Flipflops.- 4.2.4 Flipflopschaltwerke.- 4.2.5 Technische Verwirklichung von Schaltwerken.- 4.3 Hauptbestandteile digitaler Rechenanlagen.- 4.3.1 Verarbeitungswerke.- 4.3.2 Leitwerke.- 4.3.3 (Zentral-)Speicher.- 4.3.4 Die Grenzen der Technologie.- Anhang: Zahlsysteme.- A.1 Stellenwertcodes und Konvertierung ganzer Zahlen.- A.2 Darstellung negativer Zahlen.- A.3 Die vier Grundrechenarten.- A.4 Gleitpunktzahlen.- A.5 Gleitpunktoperationen.- Literatur.- Namen- und Sachverzeichnis.