PTI06110 – Grundlagen der Informatik

Modul
Grundlagen der Informatik
Foundation of Computer Sciences
Modulnummer
PTI06110
Version: 1
Fakultät
Physikalische Technik / Informatik
Niveau
Bachelor
Dauer
1 Semester
Turnus
Wintersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr. Wolfgang Golubski
Wolfgang.Golubski(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in(nen)

Prof. Dr. Wolfgang Golubski
Wolfgang.Golubski(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in in: "Grundlagen der Informatik"

Prof. Dr. Frank Grimm
Frank.Grimm(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in in: "Grundlagen der Informatik"
Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Grundlagen der Informatik"
ECTS-Credits

8.00 Credits

Workload

240 Stunden

Lehrveranstaltungen

6.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum | 3.00 SWS Vorlesung mit integr. Übung / seminaristische Vorlesung)
Selbststudienzeit

150.00 Stunden
90.00 Stunden Selbststudium - Grundlagen der Informatik
60.00 Stunden Vor-/Nachbereitung - Grundlagen der Informatik
Prüfungsvorleistung(en)

Testat
in "Grundlagen der Informatik"
Prüfungsleistung(en)

schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 120 min | Wichtung: 100%
in "Grundlagen der Informatik"
Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung

Grundlagen von Betriebssystemen (Vorlesung: 30 h (2 SWS), Praktikum: 15 h (1 SWS), Vor- /Nachbereitung: 30 h, Selbststudium: 60 h)

  • Aufgabe und Struktur von Betriebssystemen
  • Linux, Bash-Programmierung, Aufbau von Linux
  • Speicherverwaltung, Partitionierung, Paging, Virtueller Speicher
  • Scheduling, FCFS, Round-Robin, Prioritäten
  • Prozesse, Threads,
  • Synchronisation, Race Condition, Synchronisationsprobleme
  • Nebenläufigkeit und Verklemmung
  • Datei-Systeme und -verwaltung, Dateisystem von Windows und Linux
  • Sicherheit

Grundlagen der Computerarchitektur: Vorlesung/Übung: 45 h (3 SWS), Vor-/Nachbereitung: 30 h, Selbststudium: 30 h)

  • Einführung in die technische Informatik
    Die Aufgaben der technischen Informatik, Stand der Computertechnik, Computerklassen, Grundelemente digitaler Systeme (Exkurs)
  • Grundkonzepte der Computerarchitektur
    Varianten, Klassifizierung, Befehlstypen
  • Der prinzipielle Ablauf der Befehlsabarbeitung in einer v. Neumann- Maschine
    Fallstudie zu Intel-Prozessoren / Bussysteme / Grafiksysteme
  • Speichertechniken
    Klassifizierung und Kenngrößen von Speichern (Speicherhierarchie)
    Schnelle Datenspeicher (Halbleiterspeicher)
    Massenspeicher (HD, optische Speicher, Bandspeicher)
  • Periphere Geräte (Zeichen- und Bildeingabe, Druckausgabe)
  • Entwicklungstendenzen (Parallel-Architekturen), Ausblick
  • Grundlagen Informationstheorie, Elementarvorrat, Entscheidungsgehalt, Entropie, Redundanz
  • Codierungen und ihre technisch-praktische Realisierung
  • Ein- und mehrschrittige Codes
  • Codesicherung, Fehlererkennende/Fehlerkorrigierende Codes
  • Geometrische Deutung des Coderaums, Stellendistanzen
  • Codeoptimierung
  • Zahlensysteme, Zahlendarstellung, Positionswertsysteme
  • Konversion von Zahlen, Arithmetische Operationen, Negative Zahlendarstellungen
  • Festkommadarstellung, Gleitkommadarstellung
  • Genauigkeitsprobleme, Rundungsfehler
  • Schutzmechanismen (Zugriffkontrolllisten, Capabilities, Schutzdomänen)
  • Authentifizierung
  • Abwehrmechanismen
Qualifikationsziele

Die Studierenden haben grundlegende Fähigkeiten im Umgang mit Betriebs- und Rechnersystemen. Die Kenntnisse über die Abläufe eines Betriebssystems erlauben einen bewussteren Umgang und Einsatz von Linux oder Windows. Anhand des Linux-Betriebssystems werden die wichtigsten Konzepte und Prinzipien von Betriebssystemen kennengelernt.
Der Modulinhalt befähigt die Studenten ausgehend von den Anforderungsbedingungen zur fachkundigen und ökonomisch fundierten Auswahl unterschiedlichster Größenklassen von Computersystemen einschließlich der Peripherie.
Die Studierenden haben Kenntnisse von den mathematischen Grundlagen der Zahlenformate, der Informationstheorie und Codierungen. Die Studierenden beherrschen wichtige mathematische Grundlagen zur Darstellung der Zahlenformate sowie der Codierungsverfahren. Sie können technische Codierungen hinsichtlich ihrer Anwendung einschätzen. Bei Computerberechnungen auftretende Genauigkeitsprobleme werden aufgrund theoretischer Kenntnisse der Zahlensysteme richtig eingeordnet.
Besondere Zulassungsvoraussetzung

keine
Empfohlene Voraussetzungen
Keine Angabe
Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur

Betriebssysteme

  • William Stallings: Betriebssysteme - Funktion und Design, Pearson Studium, 2003
  • Andrew S. Tanenbaum: Moderne Betriebssysteme, Pearson Studium, 2009
  • Eduard Glatz: Betriebssysteme: Grundlagen, Konzepte, Systemprogrammierung, Dpunkt Verlag, 2010
  • Verwendung von interaktiven Lehrmaterialien: http://www.fh-zwickau.de/~golubski/ + Bildungsportal Sachsen

Computerarchitektur

  • Horn/Kerner/Forbrig, Lehr- und Übungsbuch Informatik, Grundlagen und Überblick, 3. völlig neu bearbeitete Auflage, Fachbuchverlag Leipzig 2003 ISBN 3-446-22543-9
  • Lehrbrief des RRZN, PC-Technik - Grundlagen, 3. Auflage 3/2006
  • Schneider, Werner; Taschenbuch der Informatik; 6., aktualisierte Auflage Fachbuchverlag Leipzig 2007, ISBN 978-3-446-40754-1 
  • Hoffmann, Dirk W. ; Grundlagen der Technischen Informatik; Carl Hanser Verlag München 2007, ISBN 978-3-446-40691-9
Hinweise
Keine Angabe
Zuordnung zum Curriculum

247 Gesundheitsinformatik - Bachelor 2012 Vollzeit

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