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Grundlagen der Informatik

Einführung in die theoretischen und praktischen Grundlagen

University of Graz Master DH 9 Sessions

Diese Vorlesung vermittelt fundamentale Konzepte der Informatik, von der Informationstheorie über Zahlensysteme und Logik bis zu formalen Sprachen und Algorithmen. Studierende erhalten einen umfassenden Überblick über die theoretischen Grundlagen der Informatik und deren praktische Anwendungen.

Instructor: Christopher Pollin

Contact: christopher.pollin@dhcraft.org

Learning Outcomes

  • Grundlegende Konzepte der Informatik und Informationstheorie verstehen und anwenden
  • Zahlensysteme konvertieren und mit Bits, Bytes und Zeichenkodierungen arbeiten
  • Boolesche Algebra, Aussagen- und Prädikatenlogik für logische Probleme einsetzen
  • Mengenlehre verstehen und auf informatische Probleme anwenden
  • Formale Sprachen, reguläre Ausdrücke und Automaten konstruieren und analysieren
  • Das Konzept der Turingmaschine und die Grenzen der Berechenbarkeit verstehen
  • Grundlegende Programmierkonzepte, Compiler und Assembler verstehen
  • Wichtige Datenstrukturen und Algorithmen kennen und deren Komplexität einschätzen

Prerequisites

  • Keine

Sessions

Informatik
Session 1

Informatik

Einführung in die Informatik als Wissenschaft und den Informationsbegriff

Daten-Information-Wissen
Session 2

Daten-Information-Wissen

Die DIKW-Hierarchie und ihre Bedeutung in der Informatik

Zahlensysteme, Bits & Bytes und Zeichenkodierung
Session 3

Zahlensysteme, Bits & Bytes und Zeichenkodierung

Digitale Repräsentation von Information

Boolesche Algebra und Aussagenlogik
Session 4

Boolesche Algebra und Aussagenlogik

Logische Grundlagen der Informatik

Mengenlehre und Prädikatenlogik
Session 5

Mengenlehre und Prädikatenlogik

Erweiterte logische Konzepte und Mengenlehre

Formale Sprachen, Reguläre Ausdrücke und Automaten
Session 6

Formale Sprachen, Reguläre Ausdrücke und Automaten

Theoretische Grundlagen der Spracherkennung

Turingmaschine
Session 7

Turingmaschine

Das universelle Berechnungsmodell

Programmierung - Compiler, C und Assembler
Session 8

Programmierung - Compiler, C und Assembler

Von der Hochsprache zur Maschinensprache

Datenstrukturen und Algorithmen
Session 9

Datenstrukturen und Algorithmen

Grundlegende Datenstrukturen und algorithmische Konzepte

Session 9

Internet und Web

todo

Materials:

Resources

Essential Tools

  • RegEx101

    Online-Tool zum Testen regulärer Ausdrücke

    free
  • Turing Machine Simulator

    Visualisierung von Turingmaschinen

    free
  • Automaton Simulator

    A website that simulates various finite state machines: Deterministic Finite Automata (DFA), Nondeterministic Finite Automata (NFA), Pushdown Automata (PDA).

    free
  • WolframAlpha

    An online service that answers factual queries by computing answers

    free

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