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2024 | Buch

Informatik auf den Punkt gebracht

Informatik für Life Sciences Studierende und andere Nicht-Informatiker

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Über dieses Buch

Dieses Lehrbuch richtet sich an Studierende von fachfremden Studiengängen mit Informatikanteilen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf den sogenannten Lebenswissenschaften, wie Medizintechnik, Rettungsingenieurwesen, Biotechnologie, Umwelttechnik oder Verfahrenstechnik. Das Lehrbuch eignet sich für Leser in Studium und Praxis, die sich einen Einstieg in die Informatik verschaffen wollen. Die Besonderheit dieses Buches liegt in der problembasierten Herangehensweise, sowie der nach verschiedenen Taxonomiestufen konzipierten Übungsaufgaben.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Einleitung

Frontmatter
Kapitel 1. Wie arbeite ich mit diesem Buch
Zusammenfassung
Diese Frage lässt sich sicherlich nicht für alle gleich beantworten, denn jede Person, die dieses Buch liest, hat unterschiedliche Vorkenntnisse und Bedürfnisse, wie Wissen vermittelt werden soll. Deshalb ist zunächst vielleicht wichtig, wer dieses Buch lesen sollte:
Das Buch ist für Menschen gedacht, die entweder im Rahmen eines Studiums, einer Ausbildung, rein aus Interesse, oder durch andere Gründe mit dem Thema Informatik und Programmierung konfrontiert werden. Vermutlich ist Informatik ein Nebenfach und ist nicht das zentrale Thema Ihres Interesses.
Boris Tolg
Kapitel 2. Dokumentation von Sprachen und Programmen
Zusammenfassung
In der Informatik werden Syntaxdiagramme dazu verwendet, den Aufbau von Anweisungen grafisch darzustellen. Der Begriff Syntax legt bereits nahe, dass es darum geht, wie aus Wörtern Sätze werden. Die Syntaxdiagramme gehen aber noch einen Schritt weiter und werden auch dazu genutzt, um zunächst einmal zu definieren, was überhaupt mit dem Begriff „Wort“ gemeint ist.
Boris Tolg
Kapitel 3. Taxonomiestufen
Zusammenfassung
Die Übungsaufgaben in diesem Buch sollen Ihnen eine Einschätzung der eigenen Fähigkeiten ermöglichen. Dazu ist es erforderlich, dass Sie selbst darüber entscheiden können, ob Sie eine Aufgabe gelöst haben, oder nicht. Zusätzlich sollen Sie eine Rückmeldung darüber erhalten, welche Fähigkeiten mit den jeweiligen Aufgaben getestet werden.
Boris Tolg

Grundlagen

Frontmatter
Kapitel 4. Die Sprache C++ 
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden alle grundlegenden Sprachelemente von C++ vorgestellt. Es soll sowohl als Nachschlagewerk für die in Teil IV vorgestellten Problemstellungen, als auch als Einführung in die Programmiersprache C++ dienen. Dazu werden die einzelnen Sprachelemente mit Hilfe von kleinen Beispielen eingeführt. Das erlangte Wissen kann mit Hilfe der Übungsaufgaben im Selbsttest überprüft werden. Wie im vorangegangenen Teil des Buches erklärt, sind die Aufgaben mit Taxonomistufen markiert, sodass Sie Ihre eigenen Fähigkeiten besser einschätzen können.
Boris Tolg
Kapitel 5. Variablen
Zusammenfassung
Variablen sind eines der wichtigsten Elemente jeder Programmiersprache. Sie werden dazu verwendet Werte abzulegen, weiterzugeben oder um bestimmten Werten sinnvolle Namen zuzuordnen. In dem Listing 5.1 werden verschiedene Variablen definiert und initialisiert.
Boris Tolg
Kapitel 6. Verzweigungen
Zusammenfassung
Eine der wichtigsten Aufgaben eines Programms ist es, Entscheidungen zu treffen. Das können einfache Entscheidungen sein, die nur den Wert einer Variablen gegen einen anderen Wert in Relation setzen, oder aber komplizierte Entscheidungen, die aus mehreren miteinander verbundenen Einzelentscheidungen bestehen. In diesem Kapitel lernen Sie, welche Operatoren existieren, um Ausdrücke auszuwerten und zu kombinieren. Außerdem lernen Sie die if-Anweisung und die switch-case-Anweisung kennen, mit der in einem Programm alternative Abläufe programmiert werden können.
Boris Tolg
Kapitel 7. Schleifen
Zusammenfassung
Bei der Programmierung von Software müssen häufig bestimmte Teile des Programms wiederholt ausgeführt werden. Manchmal kann genau angegeben werden, wie häufig der Code wiederholt werden muss. Ein einfaches Beispiel dafür ist, wenn die Werte einer Funktion für alle ganzen Zahlen im Intervall von 0 bis 10 ausgegeben werden sollen.
Boris Tolg
Kapitel 8. Felder
Zusammenfassung
Wenn Programme Daten verarbeiten sollen, so müssen häufig viele Werte verwaltet werden, die alle den gleichen Variablentyp besitzen. Soll zum Beispiel in einem Experiment über einen Zeitraum von einer Minute ein Temperaturverlauf aufgezeichnet werden, bei dem jeweils nach 5 s ein neuer Temperaturwert gemessen wird, so ergibt sich eine Wertetabelle, wie in Tab. 8.1 gezeigt.
Boris Tolg
Kapitel 9. Funktionen
Zusammenfassung
Je komplexer die Aufgaben werden, die durch Computer gelöst werden sollen, desto komplexer werden auch die Programme, die diese Aufgaben lösen sollen. In komplexen Softwaresystemen gibt es viele Aufgaben, die an verschiedenen Stellen eines Programms ausgeführt werden müssen. Es kann zum Beispiel notwendig sein, an mehreren Stellen eine Fehlermeldung auszugeben, die immer einem bestimmten Muster folgen soll.
Boris Tolg
Kapitel 10. Klassen und Strukturen
Zusammenfassung
Bisher wurden in diesem Buch Programme vorgestellt, die aus einzelnen Anweisungen bestehen und die in Funktionen zusammengefasst werden. Diese Art der Programmierung nennt sich prozedurale Programmierung, da Funktionen in der Informatik häufig auch Prozeduren genannt werden. Anfang der neunziger Jahre des letzten Jahrhunderts kam jedoch der Begriff der objektorientierten Programmierung auf.
Boris Tolg

Fortgeschrittene Programmiertechniken

Frontmatter
Kapitel 11. Zeiger
Zusammenfassung
In allen vorherigen Kapiteln wurden Variablen innerhalb oder außerhalb von Funktionen oder als Teil von Klassen erzeugt.
Boris Tolg
Kapitel 12. Templates
Zusammenfassung
Funktionstemplates können immer dann verwendet werden, wenn eine ansonsten identische Funktion für unterschiedliche Datentypen implementiert werden muss.
Boris Tolg
Kapitel 13. Präprozessordirektiven
Zusammenfassung
Die Präprozessordirektiven wurden in diesem Buch bisher nur am Rande betrachtet.
Boris Tolg

Problemstellungen

Frontmatter
Kapitel 14. Elektrokardiographie
Zusammenfassung
Nachdem die Grundlagen der Sprache C++ im zweiten Teil des Buches vermittelt wurden, soll das Wissen nun praktisch angewendet werden, indem ein großes zusammenhängendes Programm entwickelt wird, das eine konkrete Aufgabe erfüllen soll. Dabei sollen die verschiedenen Schritte der Softwareentwicklung durchlaufen werden, von der Analyse der Anwendungsfälle, über das Erstellen von Aktivitäts- und Klassendiagrammen bis hin zum fertigen Programm.
Boris Tolg
Kapitel 15. Überwachung von Bakterienkulturen
Zusammenfassung
Das zweite Praxisproblem, das in diesem Buch vorgestellt werden soll, stammt aus der Biotechnologie. Vor einigen Jahren hat mich ein Kollege darum gebeten, eine Software zu schreiben, die automatisiert die Anzahl der Bakterienansammlungen in einer Petrischale bestimmen sollte. Dieses Problem soll für dieses Kapitel nun vereinfacht umgesetzt werden. Zum Beispiel soll das Programm weiterhin nur auf der Konsole ausgeführt werden. In einem Ordner sollen sich mehrere Bilddateien befinden, die durch das Programm eingelesen, verarbeitet und analysiert werden sollen. Und das Programm soll die Zwischenschritte der Verarbeitung und natürlich auch das Ergebnis der Zählung ausgeben. Zusätzlich soll die insgesamt belegte Fläche auf den Bildern ausgegeben werden.
Boris Tolg
Backmatter
Metadaten
Titel
Informatik auf den Punkt gebracht
verfasst von
Boris Tolg
Copyright-Jahr
2024
Electronic ISBN
978-3-658-43715-2
Print ISBN
978-3-658-43714-5
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-43715-2

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.