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. 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.

Alle wichtigen Gebiete der Praktischen, Technischen und Theoretischen Informatik, wie sie Bestandteil von Grundlagenvorlesungen für Informatiker und Ingenieure sind, werden in dieser Einführung in verständlicher Form vorgestellt und erklärt. Darüber hinaus ermöglichen Übungsaufgaben dem Leser eine eigenständige Lernzielkontrolle. Rätsel und Denksportaufgaben fördern zudem die systematische Problemlösungsfähigkeit. Zu allen Aufgaben stehen auch die Lösungen zur Verfügung. Die Vielzahl der auf der CWS vorhandenen Demonstrations- und Simulationsprogramme erweitert den Rahmen dieser Möglichkeiten, mit denen sich der erlernte Stoff vertiefen lässt. Dieses Lehrwerk bietet somit ein auf dem Markt einzigartiges komplettes Lernpaket zur Einführung in die Informatik und fußt auf langjährigen Lehr- und Industrieerfahrungen des Autorenteams.

Die fundierte Einführung in die Technische Informatik: Der erste Teil des Buches führt in die Maschinennahe Programmierung ein. Der zweite Teil beschreibt den Aufbau von Rechnern. Ein bottom-up Entwurf eines Prozessors wird beschrieben und der Aufbau eines Desktop-Rechners wird erklärt. Pipelining und Caching-Techniken werden ebenso beschrieben. Besonderer Wert wurde auf eine didaktisch ausgereifte Darstellung des Stoffes gelegt. Durch die tutoriumsartige Darstellung eignet sich das Buch zur Begleitung von Vorlesungen und zum Selbststudium. Zu jedem Thema gibt es zahlreiche Übungen, mit denen der Stoff trainiert werden kann.

Ausgehend von Beispielen vermittelt dieses Lehrbuch grundlegende Paradigmen der Informatik. Die Schwerpunkte liegen auf dem Algorithmenbegriff, einer Einführung in die Programmierung auf Grundlage der Programmiersprache Java und objektorientierten Konzepten. Ferner führt das Buch an die Aufwandsanalyse von Algorithmen und die Funktionsweise von Rechnern heran. Die 5. Auflage enthält ein neues Kapitel, das erweiterten Programmierkonzepten gewidmet ist. Es geht auf Klassenbibliotheken und die Graphikprogrammierung ein, erklärt die Strukturierung von Programmiersprachen sowie die modellgestützte Softwareentwicklung anhand von UML und gibt ausgehend von den vermittelten Java-Kenntnissen eine Einführung in die Programmiersprache C++. So gelingt der Einstieg in das Informatikstudium!

Das Lehrbuch befasst sich mit dem präzisen Denken, einer Schlüsselkompetenz im Studium der Informatik. Es bildet die Vorstufe für das Verständnis der logischen Grundfunktionen der Informatik. Das Erlernen der mathematischen Logik ist ein wesentlicher Bestandteil des Grundstudiums, da das logische Denken in der Informatik auf den gleichen Regeln und Techniken basiert wie in der Mathematik. Der Autor führt umfassend in die Aussagenlogik ein und erklärt unter anderem die Bedeutungen von logischer Äquivalenz, Implikation und Induktion für diesen Fachbereich. Darüber hinaus definiert er den Beweis aus Sicht der Mathematik und stellt grundlegende Beweisstrategien vor, die im Studium benötigt werden. Mit den in diesem Lehrbuch vorgestellten Techniken des präzisen Denkens erwerben die Studenten die Fähigkeit, Begriffe punktgenau zu definieren, Aussagen trennscharf zu formulieren und ihre Richtigkeit angemessen zu begründen. Viele praxisnahe Aufgaben und Lösungshinweise innerhalb der Kapitel erleichtern die Überprüfung und Vertiefung des Lernstoffs. Der Autor richtet sich vornehmlich an Bachelorstudenten der ersten Semester. Sie finden in diesem Werk eine optimale Vorbereitung auf die Logik-Seminare ihres Informatikstudiums. Die vermittelten Kompetenzen verbessern dabei nicht nur das Verständnis im Informatik-Studium, sondern sind ebenso für das spätere Berufsleben von großer Bedeutung. Darüber hinaus erhalten auch interessierte Laien mit diesem Buch einen interessanten Einblick in die Welt der Informatik und Mathematik und lernen, dass die Fähigkeit zu präzisem Denken auch jenseits dieser Fachbereiche hilfreich sein kann.

Übung macht bekanntlich den Meister. In der Mathematik gilt dieses alte Sprichwort auch heute noch uneingeschränkt! Eine Fülle erprobter studienbegleitender Übungsaufgaben zur Vorlesung ´´Mathematik für Informatiker´´ helfen dem Studenten, sein mathematisches Rüstzeug zu erneuern, zu optimieren und sich unter anderem damit bestens für Klausuren vorzubereiten. Im Gegensatz zu vielen anderen Übungsbüchern zu Mathematik werden hier nicht nur Ergebnisse oder bestenfalls Lösungsskizzen gegeben. Vielmehr werden Musteraufgaben vom ersten Ansatz bis zum Ergebnis vollständig durchgerechnet und schrittweise erklärt. Beispiele und Java-Applets erläutern dabei prinzipielle Methoden, die zur Lösung der Aufgaben angewendet werden. Das Übungsbuch und das Lehrbuch Wolff/Hauck/Küchlin: Mathematik für BioInformatiker sind aufeinander abgestimmt. Die Java-Applets sind unter der URL http://min.informatik.uni-tuebingen.de zu finden. Studierende der Informatik haben ha u?g Schwierigkeiten, die in der V- lesung geh orten und mitgeschriebenen oder in einem Buch gefundenen - thematischen Sachverhalte so zu verstehen, dass sie damit kreativ umgehen k onnen. Dazu ist wie bei jedem Handwerk praktische Ubung erforderlich, die man sich durch L osen konkreter Probleme erwirbt. Deshalb lege ich hier in Erg anzung zu dem Buch Mathematik fur Inf- matik und Bioinformatik von M. Wol?, P. Hauck, W. Kuc hlin (Springer 2004)[WHK] eine Sammlung von Aufgaben mit meist kompletten und a- f uhrlichen Lo sungen vor. Bei der Gliederung richte ich mich im großen und ganzen nach dem zugrunde liegenden Buch (allerdings musste ich einige kleinere Abweichungen vornehmen). Der Leser kann so gleichzeitig dessen Abschnitte durcharbeiten und die zugeh origen Aufgaben l osen. Meist wird schon bei der Aufgabe ein Tipp gegeben, welcher Abschnitt des Buches beziehungsweise welcher Sachverhalt hier besonders geeignet fur die Lo sung ist. Durch das gemeinsame Erarbeiten des Sto?s im Buch und der Ubung durchdieentsprechendenAufgabenwirdeinOptimumannachhaltigemW- senserwerb erreicht dies ist das Hauptziel dieser Aufgabensammlung. - neben sollte es sich auch ideal zur Vorbereitung von Klausuren eignen. Die meisten Aufgaben stammen aus den wo chentlichenUbungen, die begle- endzurVorlesung,aufderdasBuchberuht,zulosen waren. Klausuraufgaben wurden ebenfalls herangezogen. In der Regel werden zun achst sehr einfache Aufgaben mit ganz konkreten Zahlen oder Funktionen etc. gestellt, durch die man bereits beispielhaft zu den abstrakteren Problemen herangefuhr t wird.

Dieses Buch führt Sie sachte in die Denkweisen des Fachs ´´Algorithmen und Datenstrukturen´´ ein. Es erklärt Informatik-Anfängern Terminologie, Notation und zentrale Inhalte des Fachgebiets auf anschauliche und sehr unterhaltsame Weise. Ein Fokus sind die Techniken und Tricks, die Sie brauchen, um effiziente Algorithmen und Datenstrukturen zu bauen. Sie werden auch in die Lage versetzt, Pseudocode in der typischen akademischen Darstellung zu verstehen und in unterschiedlichen Programmiersprachen zu realisieren oder umgekehrt grundlegende algorithmische Ideen als Pseudocode zu dokumentieren.

Dieses Lehrbuch für Ausbildung und Studium stellt die klassischen Informatik-Inhalte wie Sortieralgorithmen, Baumstrukturen, Komplexität, Rekursion und Algorithmenklassen bereit und wurde angepasst für die aktuelle Java-Version, wobei die verwendeten Neuerungen (Lambda-Ausdrücke, Ströme usw.) kurz erklärt werden. Vorteil des Buches sind die klare Ausrichtung an der Praxis und die Implementierung der Algorithmen in Java. Das Buch wurde für Studierende der Informatik im Haupt- oder Nebenfach entwickelt, ist aber auch für Schüler in Leistungskursen oder IT-Ausbildungsklassen geeignet. Die Themen werden verständlich behandelt und mit in Java formulierten, gut lesbaren Algorithmen dargestellt.

Künstliche Intelligenz begegnet uns immer mehr im täglichen Leben. Egal ob intelligente Autos, Roboter, Chatbots oder Systeme, die uns im Schach und Go besiegen, KI wird immer wichtiger. Ralf Otte beschreibt präzise und dennoch einfach diejenigen Algorithmen, die all das ermöglicht haben, erläutert Beispielanwendungen aus der Industrie, erklärt die zugrundeliegende Mathematik und zeigt darüber hinaus klare Grenzen für die Künstliche Intelligenz der nächsten Jahre auf. Egal ob Informatiker oder nicht, um dieses Buch zu verstehen genügt Mathematikwissen auf Oberstufenniveau.