Zum Inhalt springen
Alle Klassenstufen

Informatik · Qualifikationsphase 12

18
Themen
Themen

  1. Formale Sprachen: Syntax, Semantik und Grammatiken

    Wie man mit endlich vielen Regeln unendlich viele richtige Sätze beschreibt, und warum ein Übersetzer genau das braucht.Theoretische Informatik

  2. Endliche Automaten und reguläre Sprachen

    Der Zusammenhang zwischen Automaten und Grammatiken, und wo die Grenze des Modells beweisbar verläuft.Theoretische Informatik

  3. Berechenbarkeit: Turingmaschine und Halteproblem

    Gibt es Aufgaben, die kein Computer jemals lösen kann? Die Antwort ist ja, und sie ist beweisbar.Theoretische Informatik

  4. Aufwand von Algorithmen: Wachstum und O-Notation

    Warum ein doppelt so schneller Rechner bei manchen Verfahren fast nichts bringt und die Wahl des Algorithmus alles.Theoretische Informatik

  5. Zahlen im Rechner: Stellenwertsysteme, negative Zahlen, Gleitkomma

    Warum 0,1 + 0,2 im Rechner nicht genau 0,3 ergibt und wieso eine Null im Zweierkomplement zwei Darstellungen hätte.Technische Informatik

  6. Rechnen mit Dualzahlen: Addition, Subtraktion, Verschieben

    Wie ein Prozessor mit einem einzigen Addierwerk alle vier Grundrechenarten bewältigt.Technische Informatik

  7. Schaltalgebra: von der Wahrheitstabelle zur Schaltung

    Ein Verfahren, das aus jeder beliebigen Wahrheitstabelle eine funktionierende Schaltung erzeugt, und wie man sie danach klein bekommt.Technische Informatik

  8. Vom Halbaddierer zum von-Neumann-Rechner

    Wie aus zwei Gattern ein Addierwerk wird und warum die Idee, Programme wie Daten zu speichern, alles verändert hat.Technische Informatik

  9. Datentypen und Datenstrukturen: Feld, Liste, Stapel, Warteschlange

    Warum die Wahl der Datenstruktur oft mehr über die Laufzeit entscheidet als die Wahl des Algorithmus.Praktische Informatik

  10. Suchalgorithmen: linear, binär und über Streuspeicherung

    Wie aus einer Million Vergleichen zwanzig werden und welche Voraussetzung man dafür bezahlen muss.Praktische Informatik

  11. Sortieralgorithmen: von der Auswahl zum Teilen und Herrschen

    Drei einfache Verfahren, ein schnelles, und der Beweis, dass es durch bloßes Vergleichen nicht schneller geht.Praktische Informatik

  12. Rekursion, Teile und herrsche, Rücksetzverfahren

    Ein Verfahren, das sich selbst aufruft, und warum das kein Zirkelschluss ist, sondern ein Werkzeug.Praktische Informatik

  13. Objektorientierung: Kapselung, Vererbung, Polymorphie

    Wie man neuen Code hinzufügt, ohne bestehenden zu ändern, und woran man erkennt, dass Vererbung die falsche Wahl ist.Praktische Informatik

  14. Bäume, Graphen und Wegsuche

    Zwei Strukturen, mit denen sich Verzeichnisse, Netze und Navigationsprobleme gleichermaßen beschreiben lassen.Praktische Informatik

  15. Rechnernetze: Schichten, Adressen und Protokolle

    Warum ein Netz, das aus tausend verschiedenen Techniken besteht, trotzdem als Ganzes funktioniert.Angewandte Informatik

  16. Datenkompression: Verfahren und ihre Grenzen

    Wie man Daten kleiner macht, und warum kein Verfahren jede Datei verkleinern kann.Angewandte Informatik

  17. Kryptografie: symmetrisch, asymmetrisch, Signatur

    Wie zwei Menschen sicher kommunizieren, die sich nie getroffen und nie einen Schlüssel ausgetauscht haben.Angewandte Informatik

  18. Daten, Netze und Verantwortung

    Was technisch möglich ist, was rechtlich erlaubt ist und wer entscheidet, was davon getan wird.Informatik, Mensch und Gesellschaft