Imperative Programmierung an der FernUniversität in Hagen

Karteikarten und Zusammenfassungen für Imperative Programmierung im Informatik Studiengang an der FernUniversität in Hagen in Hagen

CitySTADT: Hagen

CountryLAND: Deutschland

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Universalität

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Was ist eine "Problemspezifikation"?

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Speicherfähigkeit

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Was speichert ein Befehlszhlregister?

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Was ist Assembler im Vergleich zu Maschinesprache?

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Was charakterisiert das deklarative Programmierparadigma?

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Was ist logische Programmierung?

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Wie ist der Unterschied bzgl. Datenhaltung der prozeduralen und der objektorientierten Programmierung?

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Welche 5 Funktionseinheiten umfasst die von-Neumann-Architektur?

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Was macht ein Betruebssysten?

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Geschwindigkeit

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Was ist ein Algorithmus?

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Imperative Programmierung

Universalität
Der sicherlich größte Vorzug des Computers besteht in seiner Universalität.Die entscheidende Idee, nicht nur Daten sondern auch das Programm im sel-ben Speicher abzulegen, wird John von Neumann zugeschrieben, der sie imJahr 1945 gehabt hat. Dadurch kann ein Programm ebenso leicht wie ge-wöhnliche Daten geändert oder ausgetauscht werden. Diese Universalität,also die Fähigkeit, die verschiedensten Probleme ohne technische Umrüstung,sondern lediglich durch Einspeichern geeigneter Programme zu lösen, ist derwichtigste Grund für die enorme Vielseitigkeit und hohe Verbreitung desComputers.Jeder Computer kann damit potentiell alle Probleme lösen, für die ein Algo-rithmus existiert. Praktisch sind allerdings der Universalität Grenzen gesetzt.So kann der Programmtext so viele Anweisungen umfassen, dass dieser nichtmehr in den Speicher passt, und/oder seine Ausführung zu zeitintensiv sein.Letzteres ist beispielsweise etwa dann der Fall, wenn das Ergebnis erst dannfeststeht, wenn es bereits bedeutungslos ist. Außerdem gibt es Probleme, fürderen Lösung nachweislich überhaupt kein Algorithmus existiert. Diese Pro-bleme werden Ihnen in den Kursen der Theoretischen Informatik wiederbe-gegnen.

Imperative Programmierung

Was ist eine "Problemspezifikation"?
Eine präzise, eindeutige und formalisierte Problembeschreibung.
Enthält häufig schon Formeln, die für den Algorithmus wichtig sind.
Beispiel für eine mögliche Form:
Eingabe:
Vorbedingung:
Ausgabe:
Nachbedingung:

Imperative Programmierung

Speicherfähigkeit
Ein weiteres Hauptmerkmal des Computers ist seine Fähigkeit, große Daten-mengen zu speichern, auf die er sehr schnell zugreifen kann. Speicherkapazi-tät und Zugriffsgeschwindigkeit auf einzelne Speicherpositionen variierendabei stark in Abhängigkeit vom Speichermedium. Einige Speichermedienkönnen mehrere Milliarden Dateneinheiten speichern, auf die zum Teil in we-niger als 10 Nanosekunden zugegriffen werden kann (eine Nanosekunde istein Milliardstel einer Sekunde).

Imperative Programmierung

Was speichert ein Befehlszhlregister?
die Adresse des nächsten auszuführenden Befehls.

Imperative Programmierung

Was ist Assembler im Vergleich zu Maschinesprache?
Eine vom Menschen etwas besser lesbare Form er maschinennahen Programmierung. Ein Assembler Befehl wird auf einen Maschinenbefehl abgebildet.

Imperative Programmierung

Was charakterisiert das deklarative Programmierparadigma?
Es wird nicht spezifiziert wie das Problem zu lösen ist, sondern welches Ergebnis man gerne hätte. Der Computer ermittelt den Lösungsweg hier selbst.
Ausprägungen: logische und funktionale Programmierung

Imperative Programmierung

Was ist logische Programmierung?
Es wird mathematische Logik benutzt. Es wird eine Behauptung gegeben, die zu beweisen ist. Die Rückgabe sind dann alle Lösungen für die diese Behauptung wahr ist. Beispielsprache: PROLOG

Imperative Programmierung

Wie ist der Unterschied bzgl. Datenhaltung der prozeduralen und der objektorientierten Programmierung?
Bei der prozeduralen Programmierung werden die daten und die Befehle, die die Daten verändern getrennt behandelt.
In der objektorientierten Programmierung werden zusammengehörende Daten zu einem Objekt zusammengefasst und auch die entsprechenden Funktionen gehören zu diesem Objekt.

Imperative Programmierung

Welche 5 Funktionseinheiten umfasst die von-Neumann-Architektur?
Steuerwerk, Rechenwerk, Speicher, Eingabewerk, Ausgabewerk

Imperative Programmierung

Was macht ein Betruebssysten?
Es übernimmt das Laden und die Ausführung von Andwendungssoftware ( auch parallel) und ermöglicht die Verwaltung und Steuerung der Hardware. Anwendungssoftware muss nicht mehr direkt mit der Hardware kommunizieren, sondern kann über das Betriebssystem kommunizieren.

Imperative Programmierung

Geschwindigkeit
Ein moderner Computer kann in einer Sekunde Milliarden von Operationenausführen. Obwohl diese Operationen sehr einfach sind, führt die hoheDurchführungsgeschwindigkeit dazu, dass selbst komplexe Algorithmen miteiner großen Anzahl von auszuführenden Operationen im Allgemeinen sehrschnell abgearbeitet werden können.Allerdings bleiben trotz der hohen Computergeschwindigkeit Probleme, de-ren Lösungsalgorithmen zu viele Operationsausführungen erfordern, umpraktisch durchführbar zu sein. Als Beispiel sei eine Gewinnstrategie beimSchachspielen genannt, die auf der Durchmusterung aller möglichen Spiel-kombinationen bei jedem Zug beruht.

Imperative Programmierung

Was ist ein Algorithmus?
Eine Problemspezifikation die durch das eigentliche Verfahren
z.B. Formel, Schleifen etc. ergänzt wurde.
Definition: Ein Algorithmus ist eine Menge von Regeln für ein Verfahren, um aus gewissen Eingabegrößen bestimmte Ausgabegrößen herzuleiten, wobei die folgende Bedingungen erfüllt sein müssen:
– Finitheit der Beschreibng – in endlichen Schritten
– Effektivität: Jeder Schritt der Beschreibung muss ausführbar sein
– Terminierung: Verfahren muss in endlich vielen Schritte zu einem Ergebnis kommen
– Determiniertheit: Der Ablauf des Verfahrens ist zu jedem Punkt fest vorgeschrieben.
Gradient

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