Informatische Aufgabenstellungen für Projektarbeiten

Letztmalig dran rumgefummelt: 07.05.25 01:49:08

	... und nun tun wir's auch - wir probieren mal, was da so geht ! Und wir werden entdecken, dass Dinge (heut' morgen schon Zähne geputzt?) auf einmal unter einem neuem Blickwinkel völlig neue Dimensionen bekommen! Informatik hat einen rationalen Kern (... heißt, dass sind Dinge , welche eigentlich lange bekannt sind, aber auch heute noch unter Computereinsatz schwer bis nachweislich gar nicht lösbar sind)  - Beispiel gefafllig?
	0. Der rationale Kern der Informatik   1. Mathematische Probleme der Informatik   2. Problemlösungsstrategien der Informatik   3. Kryptologie   4. Grafiksachen   5. Logik-Betrachtungen   6. Programmierung & Netzwerktechnik   7. Robotic   8. ... einmal selbst APOLLO 11 landen   9. KI-Anwendungen 10. Verwandte Themen
	Informatik & Gesellschaft 2018 Informatische Beispielaufgaben 2025 ASCII-Grafiken inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-) Wissen für Fortgeschrittene der Informatik
	Quellen: Lehr- und Übungsbuch Informatik Band 1 - 5 Seite ??? Technische und Theoretische Informatik  Seite ???
	Beachte: Murphys Gesetze sowie deren Optimierung durch Computer

0. Der rationale Kern der Informatik

	Die Informatik ist von außen gesehen eine Wissenschaftsdisziplin, welche eine ungestüme Entwicklung vor und hinter sich hat und wird vom Laien vor allem unter dem Aspekt gesehen, dass laufend alles anders ist, Programme nach Jahren ausgetauscht werden müssen und Computer mit ihrem Eintreffen zu Hause unmittelbar nach ihrem Erwerb veraltet sind. Aber an dem ist es nicht - und Informatik-Lehrende beweisen das alltäglich und finden spätestens bei der Entwicklung höherer Rechenoperationen für diese Aussage genau dann Beweise, wenn sie versuchen zu verstehen, wie Computer höhere Rechenoperationen erledigen. Computer können von Hause aus "nur" addieren!!! Spätestens seit Einführung von Math-Prozessoren (beim Intel 386 musste man diese wirklich noch richtig kaufen - und billig waren diese nicht), haben CPU's auch ein Subtraktions- sowie ein Multiplikationswerk mit an Bord. Bleibt trotzdem die Frage: " ... wie hat man denn dann andere Operationen als Additionen bewerkstelligt?"
	Informatik hat einen rationalen Kern, der sehr alt ist - Ideen, Verfahren, Prinzipien und Methoden zur Problemlösung waren schon den alten Griechen philosohische Betrachtungen wert - diese haben durch das Medium Computer faktisch nur eine neue Dimension bekommen (Computer haben mit Informatik ungefähr so viel zu tun, wie Astronomie mit dem Fernrohr) Informatik ist eine in der Anwendung extrem junge Wissenschaft, nur die Ansätze sind alt Informatik wird von „Nichtinformatikern“ auf empirischer Ebene betrieben, wodurch sich Unsauberkeiten auch im Begriffskatalog festschreiben Informatik ist ebenso eine extrem schnellebige Wissenschaft, Ergebnisse, Standards, Richtlinien, Prinzipien und Begriffe von gestern spielen kurze Zeit später keine Rolle mehr
	10 Irrtümer zum Einsatz digitaler Medien in der Schule (Christian Spannagel) - Christian Spannagel - Ist die Zukunft der Schule digital? https://www.youtube.com/watch?v=HsXP528OVtU&mc_cid=d550169528&mc_eid=23f38666d7 am 7.3.2018 Irrtum 1: Schüler können schon alles ... Irrtum 2: Die Schule ist nicht zuständig ... Irrtum 3: Die Schule muss überwiegend vor Gefahren warnen ... Irrtum 4: Computer lösen Lehrer ab ... Irrtum 5: Digitale Medien erleichtern das Lernen ... Irrtum 6: Digitale Medien lösen analoge ab ... Irrtum 7: ich muss mich damit noch nicht auseinandersetzen ... Irrtum 8: mit der nachrückenden Generation ändert sich alles ... Irrtum 9: Zeit, die ich heute in digitale Medien stecke, spare ich später ... Irrtum 10: Ich kann das nicht ...
	Informatik Bereiche ... MINT Industry 4.0 Internet of Things Virtual Reality Maschine zu Maschine-Kommunikation Robotics KI - Artificial Intelligence   Algorithmentheorie, Problembeschreibung und Worst-Case-Denken sind der eine Weg ... Algorithmentheorie Lösbarkeit und Problemlösungsstrategien Klassische algorithmisch lösbare Probleme Worst-Case-Denken Praktische Elementaralgorithmen NP-vollständige und schwierige Probleme     ... Verfahren und Bedingungsauswertung bei der Lösung der andere Brute-Force-Angriffe die Trial-&-Error-Methode das Backtracking-Verfahren   das Branch & Bound-Verfahren Heuristische Lösungsmethode Informationsverlust
	Informatik ist zweifellos ein "voranstürmende" Wissenschaft - wenngleich das lediglich ihren technischen Bereich betrifft - der Computer an sich sowie die ihn nutzenden Algorithmen, hat sich seit John v. Neumann (... und das war 1954!!!) grundsätzlich nicht mehr verändert - er ist nur schneller. leichter, billiger und kleiner geworden ;-) Beständigkeit Veränderung Euklid von Alexandria Eratosthenes von Kyene Heron von Alexandria Permutationen Probleme der Informatik Codes Röhrenschaltungen Halbleiter Schalteverhalten und Fertigungstechnologien Microcontroller Multimedia Netzwerkkommunikation
	Was alles so zur Informatik gehört ... Basislektion - Begriffe und Definitionen Lektion I - Zahlensysteme Lektion II - Bool'sche Aussagenlogik Lektion III - Logische Grundschaltungen Lektion IV - Digitale Bauelemente Lektion V - Rechner-Grundkonfigaration Lektion VI - Mathematische Probleme der Informatik Lektion VII - Problemlösungsstrategien Lektion VIII - Aufwandsbetrachtungen Lektion IX - Programmierung und Programmiersprachen Lektion X - Rechnerorganistation & Betriebssysteme Lektion XI - Netzwerktechnik Lektion XII - Kryptologie Lektion XIII - Textverarbeitung & DTP Lektion XIV - Vektor- & Pixel-Grafik Lektion XV - Datenbanken Lektion XVI - Theoretische Informatik Lektion XVII - Angewandte Informatik Lektion XVIII - Technische Informatik Lektion XIX - Geschichte der Informatik Lektion XX - Künstliche Intelligenz Lektion XXI - Multimedia

1. Mathematische Probleme der Informatik

	Wie rechnen eigentlich Computer? Nun, Grundlage dazu sind folgende Erkenntnisse: Computer rechnen immer richtig, die Anzahl von Fehlern, welche ein Computer pro Sekunde macht, kann sich kein Mensch vorstellen. Computer können nur addieren.
	Mathematische Probleme der Informatik ... mathematischen Ansätze der Informatik Mathe & Logik mit Assembler-Programmierung ist schon was teuflisches: der HEX-Code stellt sich vor   Software zur Veranschaulichung der Binärzahlen Software zur Veranschaulichung der Binärzahlen Software zur Veranschaulichung der Binärzahlen ... build your own Perseverance

2. Problemlösungsstrategien der Informatik

	Informatik ist vor allem auch die Wissenschaft des systematischen Problemlösens. Manchmal kommen da auch konkrete Zahlen vor - meist sind diese Werte aber nur von theoretischer Natur - also 0, 1, - 1 und alles andere ist entweder sehr groß oder sehr klein.
	Anwendung von Zahlenproblemen mit Mitteln der Informatik ... Primzahl-Produkt   Permutationen die Primzahlsuche Primzahlfaktorisierung   Zusammenhang Binär- und HEX-Zahlen Binärarithmeitk Navigations-Grundkurs ... das Trinärsystem ... hier geht's zum elektronischen Rechnen ... komlexes Rechnenauf Mikroprozessoren
	Algorithmische Probleme der Informatik ... das K-Farben-Problem das 8-Damen-Problem das Rucksackprolem (Knapsackproblem) das Rundreiseproblem - aber: beachte die Mächtigkeit! der Maze-Running-Algorithmus Die Magischen Quadrate - hier beschrieben von Stefan Hecker in einer Belegarbeit aus dem Schuljahr 2001/02 ... Delphi-Projekte 2019 Dijkstra-Algorithmus
	Programmierprojekte Informatik-Grundkurs SJ 2028/29: Wissenschaftlichkeit des Beitrages Eigenständigkeit des Beitrages (wobei zu beachten ist, dass wir auch wissenschaftliches Neuland zu beschreiten, aber keine eigenen Leistungen beizubringen hatten) - wir zeigen also einen Iststand der wissenschaftlichen Arbeit schülergerechte Verständlichkeit (keine zu abstrakten mathematischen Betrachtungen - Anschaulichkeit sowie praktische Verständlichkeit sind das Bewertungskriterium - kannst Du das alles nicht verstehen, dann hat der Schüler schlecht gearbeitet, wobei wir ein logisches Grund-Denkvermögen voraussetzen wollen und müssen Verfügbarkeit sowie Weiterverwendbarkeit des ausgearbeiteten Materials Bedienbarkeit und Präzision der Software, soweit dies Bestandteil war Projekt 1 - 35-Dot-Matrix als Lauflicht - Vincent Ludewig Projekt 2 - Hexadezimal-SUDOKU Franz Klemm Projekt 3 - Maze-Running-Algorithmus - Jannik Mitsch Projekt 4 - Lotto 6 aus 49 - Luis Volkmann 35-Dot-Matrix mit Arbeitsstand 29.5.2019 ... als startbare Datei ... als ZIP-Archiv   35-Hexadezimal-SUDOKU mit Arbeitsstand 24.6.2019 ... als startbare Datei ... als ZIP-Archiv Maze-Running mit Arbeitsstand 17.6.2019 ... als startbare Datei ... als ZIP-Archiv Lotto 6 aus 49  mit Arbeitsstand 17.6.2019 ... als startbare Datei ... als ZIP-Archiv Projekt 5 - Rundreiseprblem - Loris Kunze Projekt 6 - Schiffe versenken - Robin Erler Projekt 7 - 50 × 50 Grafik - Hans Moritz Schönherr Projekt 8 - 8-Bit Lochstreifen - Emely Arlt Rundreiseproblem mit Arbeitsstand 29.5.2019 ... als startbare Datei ... als ZIP-Archiv ... Denk-Arbeitsblätter Schiffe versenken mit Arbeitsstand 12.6.2019 ... als startbare Datei ... als ZIP-Archiv 50  50 Pixel Pxelgrafik mit eingeschränktem Farbraum- t Arbeitsstand 24.4.2019 ... als startbare Datei ... als ZIP-Archiv 8-Bit-Lochstreifen mit Arbeitsstand 29.5.2019 ... als startbare Datei ... als ZIP-Archiv Projekt 9 - 5 Bit-Lochstreifen - Justin Gerlach Projekt 10 - 50 × 50 Blinken Lights - Moritz Schönherr Projekt 11 - 50 × 50 Funktionsgraphen - Fabian Jugel Projekt 12 - 50 mal 50 Landkarte mit eintragbarem Höhenrelief - Benjamin Okon   Blinken Lights mit Arbeitsstand 29.5.2019 ... als startbare Datei ... als ZIP-Archiv Blinken Lights mit Arbeitsstand 15.6.2019 ... als startbare Datei ... als ZIP-Archiv 50 mal 50 Landkarte mit eintragbarem Höhenrelief mit Arbeitsstand 20.6.2019 ... als startbare Datei ... als ZIP-Archiv Projekt 13 - 50 mal 8 Logik-Wahrheitstabelle - Tim Bartl Projekt 14 - 50 × 50 Matrix - die Wetterkarte - Stan Uhlig       Wetterkarten-Matrix mit Arbeitsstand 20.6.2019 ... als startbare Datei ... als ZIP-Archiv

3. Kryptologie

	Schreiben im Verborgenem - Geheimschriften und Codes. Dabei repräsentiert die Kryptologieeigentlich zwei Wissenschaften, welche natürlich unmittelbar miteinander zu tun haben: Die Theorien zum Ver- und Entschlüsseln von Informationen sowie die Theorien, um selbige, ohne im Besitz des Schlüssels zu sein, zu knacken.
	Grundlagen der Kryptologie ... die Rotationsschablone - ein kryptologischer Sonderfall ... hier geht's zur Kryptologie  ... Hash-Funktionen praktisch   ELGAMAL-Verfahren

4. Grafiksachen

	Neben dem IoT, Datenbanken sowie Algorthmenprogrammierung wird die Informatiknoch von grafischen Elementen bestimmt. Hier nun unterscheidet man zwischen Pixel- und Vektorgrafik - beide haben Vor- sowie auch Nachteile - ihnen bleiben jeweils bestimmte Anwendungsfälle vorbehalten.
	Anwendung von Vektorgrafik-Lösungen ...     Klasse 5 - nicht ganz einfach: Kenntnisse Textverarbeitung werden erlernt Klasse 5 - ganz einfach: Vektorgrafik lernen - Komplexbeispiele sehr zeitintensiv Klasse 5 - nicht ganz einfach: Vektorgrafik lernen - sehr zeitintensiv Klasse 8 - nicht ganz einfach: Vektorgrafik lernen - sehr zeitintensiv Klasse 5 - ganz einfach: kann man selbst lernen Klasse 5 - ganz einfach: kann man selbst lernen Klasse 8 - ganz einfach: aber mit Anleitung für 2 Stunden ASCII-Art   ... das ist das erste fertige Muster ... Projekt Muckschein ... zum Download Gesamtprojekt als ZIP-Archiv (DIYS-Projekt) ASTERIX-Projekt     Hieroglyphen-Projekt Kanobe mit Namen - was steht hier? ... zum Download Hieroglyphen-Zeichensatz ... zum Download   CAD
	Anwendungen für Pixelgrafik-Lösungen ...   Sechzensegment-Zeichensatz ... zum Download   ... zum Download Animierte GIF's - die Laufschrift im *.JPEG-Format ... gepackt als ZIP-Datei Projekt "Klimber-Eule"   Projekt der springende Punkt     Blinken-Lights Klasse 5 - ganz einfach: kann man mit wenig Anleitung selbst lernenn Klasse 5 - ganz einfach: kann man mit wenig Anleitung selbst lernen - Anmeldung nicht unbedint erforderlich. aber besser         Maps Messages Project JIGIDI

5. Logik-Betrachtungen

	Logik ist die Basis aller digitalen Rechner - und noch dazu eine absolut einfache, aus welcher sich als Basis alle anderen Bausteine ergeben.
	Hardware-Logik Logische Folgerungen - fünf Freunde Logik-Projekt Ausgangsdaten zuu selbstständigen Probieren ... hier die Gesamtdatei im CorewlDraw 11.0-Format zum Download Lösung ... hier die Gesamtdatei im CorewlDraw 11.0-Format zum Download

6. Programmierung & Netzwerktechnik

	Programmierung bedeutet die gedankliche Vorwegnahme von Prozessen mit Hilfe mathematischer Modelle, welche eigentlich nur drei grundlegende Strukturen kennt und benutzt. Grundlage moderner Programmierung ist dazu noch die Verwendung von teilweise riesigen Datenbanken sowie grafischer Oberflächen.
	Anwendung von Problemlösungen mit Mitteln der Informatik ... Kleine Übungen mit Robot Karol   Scratch   ... das alte KC-85/X-BASIC ... Netzwerke für Anfänger ... Z80-Programmierung Thunkable - Handy-APP's selber programmieren
	Komplexere Anwendungen zur Mikrorechner-Programmierung - Beispiel Z80 der Firma ZILOG ... Z80-Innenleben Z80-Innenleben im CorelDraw 11-Format zum Download Programmzustandstabelle Z80 vollständig mit Register sowie Hauptspeicher Programmzustandstabelle Z80 vollständig zum Download im CoreDraw 11.0-Format Blockschaltbild in Feingliederung der Z80 CPU     die beliebte alphabetisch sortierte Schnell-Liste     die beliebte numerisch sortierte Schnell-List   Z80   Der LC-80 Simulator   LC-80     FLAG Teile I     FLAG Teile 2   A-Side Assembler-Projekte ASide-Assembler - ein Werkzeug zur schnellen Programmentwicklung Mathe & Logik mit Assembler-Programmierung

7. Robotic

	Roboter sahen in der Anfangsidee ganz anders aus, als sie heute wirklich verwendbar eingesetzt werden können. Roboter waren Menschen aus Metall, die unermüdlich "schuften" können sollten, denn müde werden sie ja nicht und Arbeit stellte man sich so vor, wie sie jahrtausendelang durch die Bewegung von Menschen verrichtet wurde.
	Calliope   CALLIOPE-Mini Robotics

8. "The EAGLE has landed!" - einmal selbst APOLLO 11 steuernn

Man stelle sich vor: Da sitzt man in einer winzigen Kapsel im Anflug auf die Mondoberfläche und wenige Minuten vor dem Aufsetzen meldet der für die Landung elementar wichtige Bordcomputer plötzlich einen „Program Alarm 1202“, kurz darauf einen „1201“. Eilig werden die Fehlermeldungen an die Bodenstelle in Houston weitergegeben. Dort berät man sich kurz und gibt das „Go“ zur Landung – der vorgesehene Landepunkt im Meer der Ruhe ist da aber schon passé.

Apollo Guidiance Computers

9. Verwandte Themen

	Wo fängt man hier an, geschweige denn davon zu reden, wo man aufhört. Läuft doch in diesem Punkt die gesamt Informatik und die Problemklasse Computer zusammen. Aber merke: Informatik ist nicht gleich Computer - dies als goldenen Worte aller derjenigen, die da meine, weil sie gerne etwas mit Computern machen, seien sie die geborenen Informatiker.
	Bereich Informatik-Untericht Logische Struktur einer CPU Pardigmen des Informatikunterrichts
	Bereich Informatik Rechenmaschinenmodelle Informationselektronik   Computerarchitektur Programmierungstechnik Mikroelektronik ... das Textverarbeitungsprojekt Informatik Paradigmen des Informatikunterrichts Logische Struktur einer CPU
	Bereich Datenfernübertragung Datenübertragungsverfahren OSI Referenz-Schichtenmodell die RS232-Schnitttstelle Tabelle des UNICODES Kryptologie Digitale Signale Information, Nachricht und Signalbegriff
	Bereich Netzwerke und Datensicherheit Secuirty-Syteme in Netzwerken Server-Management Local Area Network - kurz: LAN Netzwerkdienste Netzwerk-Management OSI Referenz-Layer Netzwerk-Topologie Terminalserver
	Bereich Mikroprozessor- und Controllertechnik der LC-80 POLYCOMPUTER Z80-CPU Mnemonic-Code-Notation höhere Programmierwerkzeuge ... und so funktioniert ein Computer   die beliebte alphabetisch sortierte Schnell-Liste die beliebte numerisch sortierte Schnell-Liste Allgemeine FLAG-Wirkung FLAG-Wirkung auf OP-Code-Gruppen Alphabetisch sortierte Dokumentation FLAG Teile I FLAG Teile 2 Allgemeine Funktionssymbolik Der LC-80 Simulator Microcontroller
	Bereich Programmierungstechnik Programmierung Programmiersprachen Software-Engeneering Datentypen - sind ja auch besond're Typen gewesen ;-) Logo der Struktogramme EVA-Prinzip & Objekt-, Attribut-, Operatiosnbeziehung Modultechnik Intel-Interrupt-Logo
	Bereich Rechentechnik und Betriebssysteme Computergeschichte von-Neumann-Architektur Logo der Parallelrechnersystemee Betriebssysteme

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© Frank Rost am 14. Dezember 2023 um 11.16 Uhr