Prüfungsaufgaben Informatik

Mengen: Schreibweisen, Beziehungen, Verknüpfungen, disjunktive Normalform, Mengenalgebra. Relationen: Paare, n-tupel, kartesisches Produkt, Eigenschaften zweistelliger Relationen, Relationsgraph, Verknüpfungen, Äquivalenzrelationen, Klassenbildung, Ordnungsrelationen, Hasse-Diagramme. Abbildungen: Begriff, Darstellungsformen, Eigenschaften, Verknüpfungen, insbesondere Komposition und Umkehrung. Operationen: Innere und äußere Operationen, Kommutativität, Assoziativität, Light-Ai gorithmus, Neutral elemente, inverse Elemente, Auflösbarkeit, Distributivität. Operations- und Relationstreue: Homo-, Iso-, Endo- und Automorphismen. Strukturbegriff. Bourbaki-Aufbau. Graphen: Knoten, Kanten, Adjazenzrelation, Isomorphie von Graphen, Teilgraphen, Zusammenhängende Graphen, Artikulationen, Bäume, Gerüste, Algorithmen. Gruppen: Axiome, isomorphe Gruppen, Permutationsgruppen, Zyklen-Darstellung, Cayley-Algorithmus, Untergruppen, Normal teiler, Faktorgruppe. Ringe. Körper. Boolesche Algebra: Huntington-Axiome, einfache Sätze, Termoperationen, Minimierungen: Karnaugh-Tafel, Quine-Mccluskey-Algorithmus, Normalformen. Schaltalgebra: Modellbegriff, Struktureigenschaften, Analyse und Synthese logischer Schaltungen, Gattertechnik, Addierwerke, Nor- und Nand-Operation, digitaltechnische Anwendungen.

Einführung in das Gebiet der linearen Gleichungssysteme: zum Gleichungsbegriff, lineare Gleichungen mit einer Variablen, lineare Gleichungen mit zwei Variablen, Systeme von zwei linearen Gleichungen mit zwei Variablen, Systeme von m linearen Gleichungen mit n Variablen, ökonomische Anwendungsbeispiele. Vektoren: Begriff des Vektors und einige Definitionen, Operationen für Vektoren, lineare Abhängigkeit und lineare Unabhängigkeit, Rang — Dimension — Basis. Matrizen: Begriff und Rechenoperationen, Rang einer Matrix — Inverse Matrix, Anwendungen der Matrizenrechnung in den Wirtschaftswissenschaften. Determinanten: Begriff und die wichtigsten Rechenregeln, Sarrus’sche Regel, Determinanten und Invertierbarkeit, Unterdeterminanten, Multiplikation von Determinanten. Lineare Gleichungssysteme: Formulierungen für lineare Gleichungssysteme, ein Kriterium für die Lösbarkeit eines linearen Gleichungssystems, die Lösungsmenge des Gleichungssystems A · x = b, das GAUSS’sche Eliminationsverfahren. Lineare Ungleichungssysteme: Grundlagen, der Simplex-Algorithmus in kanonischer Schreibweise, erstes Anwendungsbeispiel, graphische Lösung.

Wiederholung: Ableitungsregeln, höhere Ableitungen; Ableitung der Logarithmus-Funktion. — Differenzieren nach Logarithmieren. Funktionen mit mehreren Veränderlichen, partielle Ableitungen, vollständiges Differential. — Einteilung der reellen Funktionen, Symmetrien, Umkehrfunktionen, Nullstellen, Polstellen, Lücken, Bernoullische Regel, Asymptoten, Definitionsbereich, Wertebereich, vollständige Kurvendiskussionen. — Wiederholung: Allgemeines und bestimmtes Integral, elementare Integrationsregeln. — Flächenberechnung, Berechnung der Bogenlänge. — Integration durch Substitution, Substitution bei bestimmten Integralen. Partielle Integration, Rekursionsformeln. Integration gebrochen-rationaler Funktionen nach Partialbruchzerlegung (einfache und mehrfache reelle Nullstellen des Nenners, konjugiert-komplexe Nullstellen). — Numerische Verfahren zur näherungsweisen Integration: Trapezformel, Simpsonsche Formel. Mehrfache Integrale.

Unendliche Reihen: Potenzreihen, Konvergenz, Konvergenzradius. TAYLOR-Reihen, MACLAURINsche Form und Normalform, Näherungsformeln, Restglied. Integration nach Reihenentwicklung. FOURIER-Reihen. Differentialgleichungen 1. Ordnung: variablentrennbare Formen, substituierbare Formen, lineare Differentialgleichung, Variation der Konstanten. Differentialgleichungen 2. Ordnung: Integrable Typen, lineare Differentialgleichungen, Variation der Konstanten. Lineare Differentialgleichungen n-ter Ordnung: Operatorschreibweise, homogene Lösung, allgemeine Lösung, spezielle Lösung, Beispiele aus Physik und Technik. Laplace-Transformation zur Lösung von linearen Differentialgleichungen n-ter Ordnung.

Logik als philosophische Disziplin. Logik als mathematische Disziplin. Bedeutung der mathematischen Logik für die Informatik. Wahrheitswerte. Aussagen. Typisierungen. Zweiwertigkeitsprinzip. Aussagenverknüpfungen: Negation, Konjunktion, Disjunktion, Subjunktion, Bijunktion. Syntax des Aussagenkalküls: zulässige aussagenlogische Ausdrücke. Entscheidbarkeit. PASCAL-Programme. Semantik des Aussagenkalküls: Interpretation (Bewertung) aussagenlogischer Ausdrücke: Wahrheitswertetafeln, Erfüllungsmengen. Tautologien, Kontingenzen, Kontradiktionen. Erfüllbarkeit. Entscheidbarkeit. Textanalysen, Textinterpretationen. Aussagenlogische Gesetze, Äquivalenzen, Implikationen. Einfache Normalformen. Kanonische Normalformen. Entscheidungsverfahren. Eindeutigkeitssätze. Anwendungen. Aussagenlogisches Schließen: mathematisches Modell, nicht-logische und unlogische Schlüsse. Anzahl-Satz. Schlußregeln. Anwendungen des Modus ponens. Anwendungen des Modus tollens. Fehlschlüsse. Notwendige und hinreichende Bedingungen. Verknüpfungsbasen, Struktureigenschaften, Axiomatik des Aussagenkalküls. Ausblick auf die Prädikatenlogik1).

Anwendungsgebiete und -beispiele. Grundbegriffe der deskriptiven Statistik: Typen von Beobachtungsmerkmalen, Häufigkeitsverteilungen, graphische Darstellungen, Klassenbildung, Maßzahlen: Mittelwert, Median, Modalwert, Quantilen, Varianz, MAD, Schiefe, Korrelationskoeffizient zweier Merkmale. Kombinatorik: Permutationen, Kombinationen, Variationen. Ereignisalgebra. Wahrscheinlichkeit: Axiome, Regeln, bedingte Wahrscheinlichkeit, Satz von BAYES. Zufallsvariable und Verteilungsfunktionen: diskret/kontinuierlich, Mittelwert, Varianz, Variablentransformationen. Diskrete Verteilungen: Gleich-, Binomial-, Poisson-, Hypergeometrische Verteilung. Stetige Verteilungen: Gleich-, Exponential-, Normal Verteilung (Anwendungen, Zentraler Grenzwertsatz, Approximationen). Testverteilungen: t, X2, F. Schätzen von Parametern: Punktschätzungen, Vertrauensbereiche. Statistische Tests: Prinzip, Tests auf Mittelwert, Varianz, p der Binomialverteilung, 2-Stichproben-Tests, X2-Verteilungstest. Einfache und Modell der zweifachen Varianzanalyse. Gemeinsame Wahrscheinlichkeitsverteilung mehrerer Zufallsvariabler, Korrelation, Kontingenztabellen, Vierfeldertafel. Regressionsrechnung: Modell, einfache lineare Regression, Vertrauensbereiche und Tests, Einblick in mehrfache (lineare) Regression. Überblick über andere multivariate Verfahren.

Inhalt der Vorlesung sind die Themenbereiche Investitionsrechnungen und Wirtschaftlichkeit der EDV. Mathematische Grundlagen: Zins-, Annuitäten- und Rentenrechnung. Nominalskala, Ordinalskala, Intervallskala, Verhältnisskala. Betriebswirtschaftliche Grundlagen: Kostenarten in der EDV, EDV-Nutzenkategorien, innerbetriebliche Verrechnung von EDV-Leistungen, Organisation der EDV-Abteilung. Methoden der Wirtschaftlichkeitsberechnung: statische Investitionsrechnungen, dynamische Investitionsrechnungen, Nutzwertanalyse und ihre Varianten, Kosten-Nutzen-Betrachtungen, Berücksichtigung der Ungewißheit in Wirtschaftlichkeitsrechnungen. Verfahren zur Aufwandsschätzung von DV-Projekten (incl. Schätzung des Programmieraufwandes). Leistungsmessung, Leistungsbeurteilung und Leistungsver- besserung von Hardware und Software: Mixkennzahlen, Kernels, Benchmarks, Software-Monitore, Hardware-Monitore, Simulation. Beurteilungskriterien für Standardsoftware. Probleme des Kaufs, der Miete und des Leasings von Hardware und Software.

Überblick über Teilgebiete, Anwendungsbereiche, Vorgehensweisen. Lineare Optimierung: Anwendungs- und Formulierungsbeispiele, graphische Lösung bei 2 Variablen, allgemeine Problemstellung, Simplex-Algorithmus für Standard-Maximum-Probleme, Ausartung, Mehrdeutigkeit, 2-Phasen-Methode, Dualisierung, Interpretation der dua len Variablen, Sensitivitätsanalyse, parametrische Optimierung, größere LP-An-wendungsbeispiele, LP-Software. (Gemischt) ganzzahlige Optimierung: Beispiele, Problematik, Prinzip der Schnittebenen nach GOMORY, Branch-und-Bound-Methode, 0/1-Optimierung. Spezielle LP-Probleme: Transportproblem, Eröffnungsverfahren, Verbesserung mittels Stepping-Stone-Algorithmus, Zuordnungsproblem (Ungarische Methode), Travelling-Salesman-Problem (Branch-und-Bound-Methode), heuristische Verfahren. Einführung in die nicht-lineare Optimierung. Warteschlangenprobleme: Problemstellung, Ankunfts- und Bedienungsverteilungen, Modellbildung und analytische Lösung. Computersimulation: Einführung, Erzeugung von Zufallszahlen, Auswertung von Simulationsstudien, Anwendungen in Warteschlangenproblemen, Personalplanung, Lagerhaltung, Risikoanalyse.

Problemkreise und Einführungsbeispiele. Fehlerrechnung: Fehlertypen, Fehlerfortpflanzung, Kondition von Problemen. Lösung von Gleichungen: Kondition, Intervallhalbierungsmethode, allgemeines Iterationsverfahren, Konvergenz und Fehlerabschätzungen, NEWTON-RAPHSON-Verfahren, Regula falsi, Algebraische Gleichungen. Lineare und nicht-lineare Gleichungssysteme: Normen von Vektoren und Matrizen, Kondition, GAUSS-Elimination, GAUSS-JORDAN, Matrixinversion, Pivotisierung, LR-Zerlegung, Nachiteration, Rechenaufwandsformeln, allgemeines Iterationsverfahren für beliebige Systeme, JACOBI, GAUSS-SEIDEL, NEWTON-RAPHSON für beliebige Systeme, Prinzip der Gradientenmethode. Ersatzfunktionen, LAGRANGE- und NEWTON-Interpolation, natürliche kubische SPLINE-Funktion, TSCHEBYSCHEFF-Approximation, numerische Integration: NEWTON-COTES-Formeln, ROMBERG-Verfahren, GAUSSsche Quadraturformeln. Numerische Lösung von Anfangswertproblemen bei gewöhnlichen Differentialgleichungen: Richtungsfeld, EULERsches Streckenzugverfahren, RICHARDSON-Extrapolation, RUNGE-KUTTA-Verfahren, Einblick in weitere Verfahren. Durchgehend: Einsatz von Routinen der mathematisch-statistischen Programmbibliothek IMSL.

Grundbegriffe: Daten und Informationen; Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe. Datenerfassung: Offline- und Online-Erfassung; Datenerfassungsgeräte. Hardware: Systemkonfigurationen; Zentraleinheit; Codes und Adressierung; Peripherie; externe Speicher; Datenfernübertragung; Betriebsarten; Computerklassen, Computermarkt. Software: Programmiersprachen; Programmdesign; Programmierte Kontrollen; Programmierbeispiel; System- und Anwendungssoftware. Überblick über DV-Organisation und DV-Einsatzmöglichkeiten.

Grundelemente: Programmaufbau, Konstanten-Vereinbarung, Typen-Vereinbarung, Variablen-Vereinbarung, Ergibt-Anweisung. Graphische Hilfsmittel: Syntaxgraph, Programmabi aufplan, Struktogramm. Programmsteuerung: IF ... THEN ... ELSE-, WHILE ... DO-, FOR ... DO-, REPEAT ... UNTIL-, CASE-Anweisung. Testhilfsmittel: DEBUG. Unterprogramme — Prozeduren und Funktionen: Konzept, Lokale Größen, Schachtelung von Prozeduren, Prozedurparameter, Standardfunktionen und Standardprozeduren. Textdateien: Zeilenende, Datei ende, Generelle Struktur eines Verarbeitungsprogramms für Textdateien. Datenstrukturen: Skalare, Arrays, Records. Allgemeine Dateien: Filebuffer, Generierung und Inspektion eines File. Zeiger und Listen: dynamische Variable, FIFO, LIFO, STACK, Bäume.

FORTRAN-Grundelemente: Zeichenmenge, Namen, Konstanten, Anweisungen, Kommentare. Datentypen: Festpunkt, Gleitpunkt, Zeichen, logische, komplexer, doppelt genau. Datenstrukturen: skalare, Felder. Programmstrukturen: Zuweisungen (Ausdrücke), Sprunganweisungen, arithmetische und logische IF-Anweisung, Block-IF-Strukturen, Do-Schleifen, Hauptprogramm, Subroutinen, Funktionen. Unterprogrammtechnik: Aufruf, Definition, Übergabe der Parameter, lokale und globale Variablen (COMMON). Ein/Ausgabe: Formatgebundene und formatfreie Ein/Ausgabe, Formate. Dateien: sequentiller und direkter Zugriff, Eröffnen, Schließen von Dateien, Datei Positionierungen. Vorbesetzung von Variablen (DATA, BLOCK DATA). Mehrfachbenennung von Variablen (EQUIVALENCE), Benennung von Konstanten (PARAMETER).

COBOL gemäß USA Standard ANSI 74; Bearbeitung sequentieller Dateien; Bearbeitung relativer Dateien; Bearbeitung indexsequentieller Dateien; Unterprogrammtechnik: interne und externe Unterprogramme; strukturierte Programmierung unter COBOL; Tabellenverarbeitung; Sortierung; Bibliotheksfunktionen; Interprogramm-Kommunikation.

VAX-11 MACRO Assembler. Maschinenorganisation: Register, Status-Langwort, Speicher, Befehlsstruktur, Adressierungsarten, Datenarten, Zahlendarstellung. Macro-Assemblersprache: Befehlsgruppen, Programmerstellung und Testen, List-Datei. Zahlenverarbeitung: Integerrechnung, Felder, Gleitkommarechnung, Gepackte Dezimalzahlen. Ablaufsteuerung: Bedingungsschlüssel, Schleifenverwaltung, Zeichenverarbeitung: Deklaration, Codierung, Ein- und Ausgabe von Strings, Stringver-arbeitung. Unterprogrammtechnik: Verknüpfungskonventionen, Stapeltechnik, Subroutinen, Prozeduren, Parameterübergabe, MACRO FORTRAN Übergang, Rekursivitat. Verarbeitung variabler Bitfelder: Deklaration, Verschieben, BOOLEsche Operationen, Bit-Testen und Verzweigen, Extrahieren, Einsetzen, Suchen, Vergleichen. Makros: Definition, Argumente, Sprungmarken, Aufruf von Makros. Algorithmen an Beispielen und in Praktikumsthemen: Reihen, Tabellen- und Iterationsalgorithmen, Suchen, Ordnen, Zufallsgenerator, Logiksimulation, Spiele, Zeilen- und Zeichenorientierte Editoren, Struktur von Assemblern, Crossassembler, Systemprogramme.

Automatenarten: Automat, Maschine, Kellerautomat, Turingmaschine, Arbeitsweise der Automaten. Automat: Endlichkeit, Determinismus, Vollständigkeit, Darstellung (algebraische, tabellarische, graphische, mittels Gleichungssystem), akzeptierte Wortmenge (Sprache), Äquivalenzklassen zur Nlinimierung, Zusammenschaltung (Serien-, parallel, rückgekoppelt), Entwurfsprinzipien. Maschine: minimale Maschine, Realisierung von Schaltnetzwerken. Kellerautomat: Darstellung deterministischer, nichtdeterministischer Sprachen.

Aufbau von Sprachübersetzern: Assembler, Compiler. Methoden der Analysen: Bottom-up, Top-down. Praktische Methoden der Syntaxanalyse: Automaten, Präzedenzrelationen, Präzedenzfunktionen, rekursiver Abstieg, LL- und LR-Grammatiken. Interne Darstellungen: Polnische Notation, Tripel, Quadrupel, Bäume. Codegenerierung: arithmetische Ausdrücke, Programmstrukturen. Codeoptimierung: lokale Optimierung, globale Optimierung. Interpreter: Virtuelle Maschinen. Darstellung von Datenstrukturen. Laufzeitspeicherorganisation. Praxis der Compilerentwicklungen. Anforderungen an Übersetzer: Fehlerbehandlungen bei der Übersetzung.

Zeichenketten: mathematisches Modell, Typisierung, LJAPUNOW-Wörter, Wortrelationen I Wortoperationen, Wortalgebren. Worthalbgruppen: Halbgruppen, LIGHT-Alqorithmus Freie Halbgruppen, Transformations-Halbgruppen, Darstellunqsatz, Homorphiesatz. Wortveränderungen: Semi-THUE-Systeme, THUE-Systeme, MARKOV-Algorithmen, Wortprobleme in Halbgruppen. Formale Sprachen: Erklärung und Verknüpfungen formaler Sprachenn, Regelgrammatiken, Regelsprachen, CHOMSKY-Hierarchfe, Zusammennhang mit Automatentypen. Kontextfreiken, Sprachen: Syntaxbäume, Eindeutigkeit und Mehrdeutigkeit, Strukturgrammatik, reduzierte Form, CHOMSKY-Normalform, GREIBACH-Normalform, Systemdarstellungen, Potenzreihen-Entwicklung. Reguläre Sprachen: reguläre Ausdrucke, Äquivalenz, Ableitungsoperator, Entscheidbarkeit, Darstellunqssatz, Tvd-3-Sprachen, Abschlußeigenschaften, Halbautomaten.

Historische Entwicklung. Intuitiver Algorithmusbegriff und moderne Explikationen. These von CHURCH. Berechenbarkeit. Aufzählbarkeit. Entscheidbarkeit. Entscheidbare und nicht entscheidbare Prädikate. Ungelöste Entscheidungsprobleme. Primitivrekursive Funktionen: Grundfunktionen, generalisierte Komposition (Einsetzungsschema), Rekursionsschema. Untersuchung arithmetischer Funktionen auf primitive Rekursivität. Primitiv-rekursive Prädikate: Charakteristische Funktion eines Prädikats, BOOLEsche Verknüpfungen, beschränkter Generalisator und beschränkter Partikularisator, beschränkter μ-Operator, Anwendungen, μ-rekursive Funktionen: die ACKERMANN-Funktion, geschlossene Darstellungen für ACKERMANN-Funktionswerte, die Schritt-Anzahl-Funktion, Abschätzungen und Grenzen physikalischer Realisierbarkeit, unbeschränkter y-Operator, unbeschränkte Quantoren, GÖDEL isierungen, das Programm von GÖDEL, die μ-Rekursivität der ACKERMANN-Funktion. Ausblick auf andere Berechenbarkeitsmodelle.

BS1: Einführung: Schichtenmodell, Virtuelle Maschine. Hardware: PDP 11 Familie, PC, Statusregister, Stack, Interruptmechanismus. Unterbrechungen: Busy Wait, vektorisierte Unterbrechungen, Unterbrechungsroutinen, geschachtelte Unterbrechungsbearbeitung, Traps. Software-Schnittstelle: Autonome Tasks, Taskzustands-modell, SVC’s, Parameterlisten. BS-Kern: Maschine MO: Treiber der Zeichen- und Blocktransfergeräte (Initialisierungsteil, Blockendeteil). Maschine Ml: Prozessorverwaltung, Verwaltung E/A-Geräte, Speicherverwaltung, Tasksteuerung, Taskkommunikation. Urladeroutine. BS2: Grundbegriffe: Multiprogramming, Teilnehmer-Teilhaber-Betrieb, Zeitscheibensteuerung, Job, Task, Prozeß, Warteschlangenorganisation, Umschaltstrategien. Wechselwirkung zwischen Prozessen: kurzer kritischer Abschnitt, langer kritischer Abschnitt, Synchronisationsmechanismen, synchrone Abhängigkeit, Reader-Writer-Problem, Unteraufträge, Pipelining, Concurrent PASCAL. Betriebsmittel: Belegungsstrategien, Verklemmungen. Virtueller Speicher: Namensraum, Adreßraum, Verschiebbarkeit, relative Adressierung, Basisregister, mehrstufige Adreßumsetzung, Assoziativspeicher, Seitenwechsel Strategien, Working Set, Thrashing. E/A: Physikalische E/A, Logische E/A, Kanäle, Steuereinheit, Geräte.

Elektrisches Feld: Ladung, Feldstärke, Gesetz von COULOMB, Energie, Potential, Spannung, Kapazität. Netzwerkanalyse: Strom, Leistung, OHMsches Gesetz, Widerstand, Stromverzweigung, Stromkreis, KIRCHHOFFsche Gesetze, Strom- und Spannungsquellen, Anpassung, Stern-Dreieck-Transformation, Meßtechnik, Zweipol, Überlagerungsprinzip, Ersatzquellen, graphisches Analyseverfahren, Maschenanalyse (Maschenstromverfahren), Knotenanalyse (Knotenpotentialverfahren). Vierpole: Vierpolbeschreibung, Parameter, Vierpoleigenschaften.

Theorie der Halbleiter-Bauelemente: PN-Diode, Z-Diode, Bipolarer Transistor. Großsignal- und Kleinsignal-Theorie. Temperaturverhalten und Wärmewiderstand. Ersatzschaltbilder. Verstärker-Grundschaltungen. — Zeitverhalten konzentrierter linearer und nichtlinearer Schaltungen: Mittelwert und Effektivwert. Induktivität und magnetisches Feld, Übertrager. Kapazität. Einschwinganalyse und Differentialgleichungen: Null-Anregungs-, Null-Zustands-, vollständige Analyse. Überlagerungssatz. Natürliche Frequenzen. Komplexe Berechnung linearer Schaltungen bei Wechselstrom im eingeschwungenen Zustand: Zeigerdiagramm, Ortskurve, BODE-Diagramm. Güte. Computer-Simulation der Schaltungen mit SPICE.

Operationsverstärker, Eigenschaften: Differenzspannungsverstärkung, Gleichtaktspannungsverstärkung, Gleichtaktunterdrückung, Offsetspannung, Offsetstrom, Offsetkompensation, Gleichtakt-Eingangsspannungsbereich, Ausgangsspannungshub, Differenz-Eingangswiderstand, Gleichtakt-Eingangswiderstand, Frequenzabhängigkeit der Übertragungskennwerte.

Codierung: Einschrittige Codes, Tetradisch-dekadische Codes, Codes zur Fehlererkennung, -korrektur und Geheimhaltung. Codewandlung, Codierung in Kommunikationssystemen. Arithmetische Operationsabläufe, Rundung. Grundschaltungen von Prozessoren: Serien- und Paralielrechenwerke in verschiedenen Codes, Register, Hochintegrierte Rechenbausteine. Bussysteme, technische Realisierung. Mikroprogrammierung: Adressierungsarten, horizontale und vertikale Mikroprogrammie-rung, Realisierung von Mikroprogrammsteuerwerken.

Stufen der Rechnerstruktur: Prozessoren/Speicher/Interkommunikation, Programmierung und Betriebssystem, Registerverarbeitung, Schaltkreise. Beschreibende Sprachen: Modelle, Vergleiche, Funktionsspezifikation, Aufbau, Instruktionssatz, Syntax und Semantik, Datenstrukturen. Daten: Darstellung, Darstellungsraum, Formate. Instruktionen und Adressierung: Operationssatz, Häufigkeit, Anzahl der Operanden, Adressraum, Adressierungsarten, Adressrechnung, Specifiers, variable Befehlslängen, implizite Adressen. Ausführung und Steuerung: Mikroprogramm, Makroprogramm, Steuerungsstrukturen, Emulation. Speicherhierarchie: Zugriffssequenz, Primär-und Sekundärspeicher, Cachespeicher, virtueller Adressraum, Adressenabbildungsund Umrechnungsstrukturen. Sicherungsmechanismen, Überwachungshardware im Multi-programming-Einsatz: Interprozesskommunikation, Interruptstrukturen, privilegierte Betriebsarten. Speziai Prozessoren: Ein- und Ausgabe, Display, Mikroprozessoren, Taschenrechner, Gleitkomma, Matrizen, FFT, Sprachen, Konzentrator. Multiprozessorstrukturen und Rechnernetze. Leistungsbeschreibung. Zuverlässigkeit, Wartbarkeit. Systemstrukturbewertung mit Beispielen: Großrechner, mittlere Rechner, Minicomputer und Mikrocomputersysteme.

Logische Schaltverknüpfungen: Digitale Signale, logische Werte, Pegel, UND-Gatter, ODER, NOR, NAND, Exklusiv-ODER. Binäre Zahlen-Codes und Umrechnungen, arithmetische Operationen im Dual Zahlensystem. Schaltungstechnik: Verknüpfungen mit Dioden, Schaltmatrix, Codieren, Decodieren, Integrierte Dioden-Schaltkreise als ROM, als PLA, Speicherstruktur; Verknüpfungen mit Transistoren, RTL-, DTL-, HTL-(LSL-), TTL-, ECL-, MOS-, CMOS-Technik und neuere Schaltungstechniken. Integrierte Schaltkreise: Belastbarkeit, Fanout, Schaltzeiten, Laufzeitproblem, Verdrahtet-UND-Schaltung, Offener Kollektorausgang. Kombinatorische Schaltungen: Schaltalgebra, Normalformen der Schaltfunktion, Minimierung mit Karnaugh-Tafel, Faktorisierung, bausteinbezogene Minimierung, Sequentielle Schaltkreise: Latch- und RS-Flipflop, JK-Flipflop, D-Flipflop, Zustandsdarstellung, Funktionstabellen. Entwurf sequentieller Schaltkreise: Zähler asynchron und synchron, vorwärts/rückwärts, Modulo-n Sequenzen, Entwurfsverfahren, Pseudofolgen; Register rechts/links schiebend, seriell/parallel und parallel/seriell Umsetzen, Registerverarbeitung. Weitere Schaltungen zum Aufbau digitaler Systeme: Oszillator, Monoflop, Synchronisation, Eingabe, Prioritätscodierung, Ausgabe, Leistungsausgänge, Zeichengenerator für Displayausgabe, A/D- und D/A-Wandlung, serielle Übertragung, Multiplexer, Demultiplexer.

Strukturen von CPUs und Mikrocomputern, Befehlssatz, Bausteine des Systems 8085, Peripherie-Anschluß, Interfacetechnik. Entwurf: Decodierung, 10- und Memory-Mapping, Zeitverhalten. Einchip-Mikrocomputer. 16-Bit-Prozessoren. Erhöhung von Zuverlässigkeit und Sicherheit: Hardware- und Softwaremaßnahmen, Selbstreparatur, Ferndiagnose. Rechnerkopplung: Bus-Systeme, Multi-Mikrocomputer. Entwicklungsund Testverfahren.

Zweipole: aktive und passive Zweipole, idealer Kondensator, ideale Spule, Zeigerbilder, Ortskurven, Schaltungsumwandlung, Kreisdiagramm, technische Bauelemente, Schwingkreise, Reaktanzzweipole, Resonanztransformation, HF-Tapete, konjugiert-komplexe Anpassung, komplexe Scheinleistung. SMITH-Diagramm: komplexe Widerstandstransformation, Anwendung von Hilfskreisen. Vierpol theorie: VP-Gleichungen, Definition und Umrechnung der Koeffizienten, Reziprozität, Symmetrie, Zusammenschalten von Vierpolen, Wellenparameter, Betriebsparameter, logarithmische Maße, Dämpfungs-vierpole. Siebschaltungen: Entwurf nach Betriebsparametertheorie mit Hilfe von Katalogen, Filtergrad, Reflexionsfaktor, symmetrische und antimetrische Filter, Frequenztransformation. Übertrager: idealer und realer Übertrager, Anpassungsübertrager, Ersatzschaltbilder. Leitungstheorie: Ersatzschaltbild, Beläge, Differentialgleichung, allgemeine Leitungsgleichungen, verlustfreie Leitung, Sonderfälle, fortschreitende Wellen, stehende Wellen, Reflexion, SMITH-Diagramm, Transformation, Meßleitung, Leistungsbeziehungen. Impulse auf Leitungen: Reflexionsdiagramm, graphisches Verfahren von BERGERON, lineare und nichtlineare Randbedingungen.

Zeitfunktionen und Spektren der verschiedenen Amplituden- (AM, AMSC, EM), Winkel-(FM und PhM) und Puls- (PCM)-Modulationsverfahren zur Übertragung analoger und digitaler Informationen. Modulator-, Demodulator-, Mischer-, Vervielfacher-Schal-tungen mit diskreten Halbleitern und integrierten Schaltkreisen. PLL-Schaltungen zur Winkel-Modulation und -Demodulation sowie zur Frequenzsynthese. Abtasttheorem und Kanalkapazität bei durch weißes Rauschen gestörtem Kanal, Nachrichtenquader.

Grundlagen: Systemtheorie; Phasenkonzepte; Systemanalyse und Projektmanagement. Dokumentations- und Darstellungstechniken: Struktur-, EVA- und Flußdiagramme; Daten- und Entscheidungstabellen; mitlaufende Dokumentation. Die Phasen der Systemgestaltung: Istaufnahme und -analyse; Gesamtkonzeption; Vorstudie; Grobkonzeption; Feinkonzeption; Programmvorgabe; Systemeinführung; Wartung. Softwareauswahl. Alternative Methoden der Systemgestaltung. DV-Projektmanagement: Projektteambildung; Techniken des Projektmanagements; DV-Rahmenplanung ausgehend von der Gesamtkonzeption; Projektplanung ausgehend von der Grobkonzeption; Projektsteuerung in den Realisierungsphasen; Projektkontrolle durch übergeordnete Instanzen; Computerunterstützte Projektplanungs- und -steuerungssysteme.

Anforderungen des Bundesdatenschutzgesetzes (BDSG) an Unternehmen und deren Datenschutzbeauftragte; Angemessenheitsprinzip bei der Datenverarbeitung nicht-öffentlicher Stellen für eigene Zwecke; Aufbau und Funktionen von Datenschutz- und Datensicherungssystemen; DV-Prüfungstechniken für den Datenschutzbeauftragten; Software-Sicherungen; Restart-Verfahren bei transaktionsorientiertem Dialogbetrieb (Inhalt Log-Datei und Backout-Verfahren).

Überblick: Zweck von Petri-Netzen, Digraphen und Matrizen, Petri-Netze als spezielle Digraphen. Prozeß- und Systembegriffe in Netzplantechnik (deterministische und stochastische Netzpläne — GAN -), Automatentheorie und bei Petri-Netzen. Einführung in die Petri-Netz-Theorie: Petri-Netz als Quadrupel, Stellen, Transitionen, stellenverzweigte und transitionsverzweigte Netze, Inzidenzmatrix. Markierungen, das Feuern (Schalten). Besonderheiten des Schaltens in stellenverzweigten Petri-Netzen: Konflikt, nebenläufiges Schalten. Analyse von Petri-Netzen: Schaltfähigkeit, Folgemarkierungen, Transitionsvektor, Sicherheit und Lebendigkeit, Erreichbarkeitsbaum, Invarianten. Arten von Petri-Netzen: Automaten, Synchronisationsgraphen, Free-Choice-Petri-Netze, Einfache Petri-Netze. Besonderheiten bei Synchronisationsgraphen. Darstellung von Grundphänomenen von Informations- und Produktionssystemen mit Petri-Netzen: Erzeugung von Forderungen, Vernichtung von Forderungen, Warteschlangen, Mutual-Exclusion-Problem, Deadlock-Problem, Erzeuger-Verbraucher-Problem, Lese-, Schreibe-Probleme. Modellbildung mit Petri-Netzen. Petri-Netz und andere Entwurfshilfsmittel. Erweiterung von Petri-Netzen: Timed Petri-Netze, Auswertungsnetze (A-Netze bzw. E-Netze). Grenzen von Petri-Netzen.

Grundlagen kommerzieller Datenverarbeitung: Stapel- und Dialogverarbeitung; Datenbereitstellung; Sicherheit und Ordnungsmäßigkeit; Wirtschaftlichkeit. Integrations-modeller Administrations-, Dispositions-, Informations- und Planungssysteme; Integration aller Anwendungssysteme einer Unternehmung; Integration im Rechnungswesen. Modul are Anwendungssysteme im Rechnungswesen: Kundenauftragsabwicklung und Verkaufsabrechnung; Finanzbuchhaltung: Debitoren, Kreditoren und Sachkonten; Personalabrechnung und Personal Informationssystem; Materialwirtschaft und Materialabrechnung; Anlagenrechnung; Kostenrechnung. Informations- und Planungssysteme für das Management.