IT-Handbuch für Fachinformatiker*innen

Materialien zum Buch ... 17

Vorwort ... 19

1. Einführung ... 27

1.1 ... Informationstechnik, Informatik und EDV ... 27

1.2 ... Die Geschichte der Rechenmaschinen und Computer ... 38

1.3 ... Digitale Speicherung und Verarbeitung von Informationen ... 58

1.4 ... Übungsaufgaben ... 62

2. Mathematische Grundlagen ... 67

2.1 ... Einführung in die Logik ... 67

2.2 ... Mengenlehre und diskrete Mathematik ... 81

2.3 ... Mathematische Verfahren im Alltag ... 97

2.4 ... Grundlagen der Stochastik ... 101

2.5 ... Grundlagen der linearen Algebra ... 109

2.6 ... Grundlagen der Analysis ... 123

2.7 ... Informationsspeicherung im Computer ... 128

2.8 ... Übungsaufgaben ... 139

3. Technische und theoretische Grundlagen ... 147

3.1 ... Elektronische Grundlagen ... 147

3.2 ... Automatentheorien und -simulationen ... 156

3.3 ... Übungsaufgaben ... 175

4. Hardware ... 179

4.1 ... Grundlagen ... 179

4.2 ... Die Zentraleinheit ... 183

4.3 ... Die Peripherie ... 212

4.4 ... Übungsaufgaben ... 236

5. Netzwerkgrundlagen ... 243

5.1 ... Einführung ... 243

5.2 ... Funktionsebenen von Netzwerken ... 251

5.3 ... Klassifizierung von Netzwerken ... 260

5.4 ... Netzwerkkarten, Netzwerkkabel und Netzzugangsverfahren ... 269

5.5 ... Datenfernübertragung ... 280

5.6 ... Die TCP/IP-Protokollfamilie ... 284

5.7 ... Übungsaufgaben ... 336

6. Betriebssysteme ... 349

6.1 ... Entwicklung der Betriebssysteme ... 350

6.2 ... Aufgaben und Konzepte ... 358

6.3 ... Windows ... 380

6.4 ... Linux und Unix ... 402

6.5 ... Übungsaufgaben ... 433

7. Grundlagen der Programmierung ... 443

7.1 ... Python ... 445

7.2 ... Java ... 533

7.3 ... Übungsaufgaben ... 583

8. Algorithmen und Datenstrukturen ... 587

8.1 ... Algorithmen erarbeiten und implementieren ... 588

8.2 ... Datensammlungen sortieren ... 595

8.3 ... Nach Daten suchen ... 602

8.4 ... Bäume und Graphen ... 623

8.5 ... Bedingungserfüllungsprobleme ... 646

8.6 ... Übungsaufgaben ... 657

9. Weitere Konzepte der Programmierung ... 659

9.1 ... Reguläre Ausdrücke ... 659

9.2 ... Systemnahe Programmierung ... 677

9.3 ... Einführung in die Netzwerkprogrammierung ... 685

9.4 ... Externe Module und Abhängigkeiten ... 694

9.5 ... Übungsaufgaben ... 704

10. Datenanalyse, Machine Learning, künstliche Intelligenz ... 707

10.1 ... Einführung ... 708

10.2 ... Daten auswählen, aufbereiten und analysieren ... 715

10.3 ... Konkrete Machine-Learning-Verfahren ... 739

10.4 ... Künstliche neuronale Netzwerke ... 758

10.5 ... Übungsaufgaben ... 777

11. Software-Engineering ... 779

11.1 ... Überblick ... 780

11.2 ... Werkzeuge ... 797

11.3 ... Übungsaufgaben ... 831

12. Geschäftsprozessanalyse ... 835

12.1 ... Überblick ... 835

12.2 ... Prozesse modellieren mit BPMN ... 841

12.3 ... Mit einem ERP- und CRM-System arbeiten ... 851

12.4 ... Übungsaufgaben ... 858

13. Datenbanken ... 859

13.1 ... Die verschiedenen Datenbanktypen ... 860

13.2 ... Mit relationalen Datenbanken arbeiten ... 873

13.3 ... Mit NoSQL-Datenbanken arbeiten ... 887

13.4 ... Grundlagen der Datenbankprogrammierung ... 891

13.5 ... Übungsaufgaben ... 896

14. Server für Webanwendungen ... 901

14.1 ... HTTP im Überblick ... 901

14.2 ... Der Webserver Apache 2 ... 914

14.3 ... Übungsaufgaben ... 937

15. Weitere Internet-Serverdienste ... 941

15.1 ... Namens- und Verzeichnisdienste ... 941

15.2 ... Die »Meta-Server« inetd und xinetd ... 956

15.3 ... Übungsaufgaben ... 960

16. Virtualisierung, Container und Cloud Computing ... 963

16.1 ... Virtualisierung ... 963

16.2 ... Container-Infrastrukturen ... 969

16.3 ... Cloud Computing ... 975

16.4 ... Übungsaufgaben ... 977

17. Datei- und Datenformate ... 979

17.1 ... Textdateien und Zeichensätze ... 979

17.2 ... Textbasierte Dateiformate ... 988

17.3 ... Binäre Dateiformate ... 1014

17.4 ... Übungsaufgaben ... 1026

18. Webseitenerstellung mit HTML und CSS ... 1031

18.1 ... HTML und XHTML ... 1032

18.2 ... Cascading Style Sheets (CSS) ... 1067

18.3 ... Webseiten-Layout und -Design ... 1081

18.4 ... Übungsaufgaben ... 1091

19. Webserveranwendungen ... 1099

19.1 ... PHP ... 1099

19.2 ... Eine REST-API implementieren ... 1166

19.3 ... Übungsaufgaben ... 1195

20. JavaScript und Ajax ... 1199

20.1 ... Grundlagen ... 1200

20.2 ... Das Document Object Model (DOM) ... 1240

20.3 ... Ajax und die Fetch API ... 1253

20.4 ... Die JavaScript-Bibliothek React.js ... 1264

20.5 ... Übungsaufgaben ... 1286

21. Sicherheit ... 1289

21.1 ... Endgeräte schützen ... 1290

21.2 ... Netzwerk- und Serversicherheit ... 1303

21.3 ... Übungsaufgaben ... 1317

Anhang ... 1321

A ... Glossar ... 1323

B ... Zweisprachige Wortliste ... 1337

C ... Kommentiertes Literatur- und Linkverzeichnis ... 1349

Index ... 1363