Informatik für Ing. I (IfI)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Computer Science for Engineers)

Lectures:

• • Informatik für Ing. I
    (Vorlesung, 2 SWS, Marc Reichenbach, Wed, 16:15 - 17:45, H9; https://www.studon.fau.de/studon/goto.php?target=crs_3243900)
  • Übungen zu Informatik für Ing. I
    (Übung, 2 SWS, Marc Reichenbach)
  • Intensivierungsübung zu Informatik für Ing. I (optional)
    (Übung, 2 SWS, Marc Reichenbach, Zeit und Raum n.V.)

Empfohlene Voraussetzungen:

It is recommended to finish the following modules before starting this module:

Grundlagen der Informatik (als Prüfungsleistung) (SS 2020)

Inhalt:

In der Vorlesung soll Studierenden der Ingenieurwissenschaft (inbes. Maschinenbau) der notwendige Einblick in Konzepte und Methoden der Informatik geben werden, um dadurch ein allgemeines Verständnis zu vermitteln. Das Ziel der Vorlesung liegt darin, aus unterschiedlichsten Bereichen die elementarsten Konzepte vorzustellen. Inhaltlich wird dabei bei der Schaltalgebra und der Architektur von Rechnern angefangen, anschließend werden die Grundlagen von Betriebs-, Kommunikations-, verteilten und Datenbanksystemen behandelt. Häufig benötigte Programm- und Datenstrukturen werden in diesem Rahmen ebenfalls vorgestellt.
Hinweis: Die Vorlesung ist keine Programmiervorlesung zum Erlernen einer neuen Programmiersprache. In den Übungen wird jedoch die ein oder andere zu programmierende Aufgabe gestellt werden.

Folgende Themenbereiche werden schwerpunktmäßig behandelt:
Teil 1: Grundlagen

• Informationsdarstellung

• Schaltalgebra

• Grundbausteine eines Computers

• Der klassische Universalrechenautomat

• Funktionsweise von Speichergeräten

• Maschinensprache und Assembler
  

Teil 2: Betriebssysteme

• Prozesse

• Speicherverwaltung

• Verklemmungen
  

Teil 3: Programmiersprachen

• Imperative und funktionale Sprachen

• Objektorientierte Programmierung
  

Teil 4: Algorithmen und Datenstrukturen

• Komplexitätstheorie

• Felder und Listen

• Bäume

• Gestreute Speicherung (Hashing)

• Suchen und Sortieren
  

Teil 5: Datenbanksysteme

• Einführung von Datenbankystemen

• Entity-Relationship-Modell

• Das relationale Datenmodell

• Datenbankanfragen (SQL)

• Transaktionskonzept
  

Teil 6: Verteilte Systeme und Kommunikationssysteme
Verteilte Systeme

• Das Client-Server-Modell

• Nachrichtenaustausch (Message Passing)

• Fernaufruf (Remote Procedure Call, RPC)

• Middleware: Infrastruktur für Client und Server

• Komponentenmodelle
  

Kommunikationssysteme

• Formen von Kommunikationssystemen

• Referenzmodelle
  

In den Übungen wird der Stoff der Vorlesung vertieft und durch die Bearbeitung von Übungsaufgaben veranschaulicht. Teilgebiete des Vorlesungsstoffes werden durch praktische Aufgaben dargestellt, die selbstständig durch Studenten erarbeitet werden.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden...

• bewerten verschiedene Möglichkeiten der Informationsdarstellung

• kennen den grundsätzlichen Aufbau eines Computers

• analysieren einfache logische Schaltungen

• charakterisieren die im Modul vorgestellten Konzepte von Betriebssystemen

• differenzieren die im Modul vorgestellten Konzepte Programmierparadigmen

• unterscheiden die im Modul vorgestellten Konzepte Datenstrukturen und Suchalgorithmen

• beschreiben die im Modul vorgestellten Konzepte Strategien zum Entwurf effizienter Algorithmen

• beschreiben die im Modul vorgestellten Konzepte relationaler Datenbanken

• stellen einfache SQL-Anfragen

• erklären Referenzmodelle für verteilte und Kommunikationssysteme

Literatur:

• GUMM, Heinz Peter ; SOMMER, Manfred: Einführung in die Informatik. München ; Wien : Oldenbourg Verlag, 7. Auflage - ISBN 978-3486581157

• HÄRDER, Theo ; RAHM, Erhard: Datenbanksysteme : Konzepte und Techniken der Implementierung. Berlin ; Heidelberg ; New York : Springer, 1999 - ISBN 3-540-65040-7

• OTTMANN, Thomas ; WIDMAYER, Peter: Algorithmen und Datenstrukturen. Heidelberg ; Berlin : Spektrum Akademischer Verlag, 2002 - ISBN 978-3827410290

• SILBERSCHATZ, Abraham ; GALVIN, Peter Baer ; GAGNE, Greg: Operating System Concepts. John Wiley & Sons, 2005 - ISBN 978-0471694663

Organisatorisches:

StudOn-Kurs zum Modul: https://www.studon.fau.de/studon/goto.php?target=crs_3243900

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Informatik für Ingenieure I)
2. Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009 | TechFak | Chemie- und Bioingenieurwesen (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Informatik für Ingenieure I)
3. Energietechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Energietechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlmodul aus den Modulen der technischen und naturwissenschaftlichen Fakultät | Informatik für Ingenieure I)
4. Energietechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2018w | TechFak | Energietechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlmodul aus den Modulen der technischen und naturwissenschaftlichen Fakultät | Informatik für Ingenieure I)
5. Life Science Engineering (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Life Science Engineering (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Gesamtkonto | Informatik für Ingenieure I)
6. Life Science Engineering (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009 | TechFak | Life Science Engineering (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Informatik für Ingenieure I)
7. Maschinenbau (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Wahlpflichtmodule | 1.-4. Wahlpflichtmodul | Informatik für Ingenieure I)
8. Maschinenbau (Bachelor of Science): 3-6. Semester
   (Po-Vers. 2009s | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Maschinenbau | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodule | Informatik für Ingenieure I)
9. Maschinenbau (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009w | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Maschinenbau | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodule | Informatik für Ingenieure I)
10. Maschinenbau (Master of Science): 1-2. Semester
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Maschinenbau (Master of Science) | Studienrichtungen Allgemeiner Maschinenbau, Fertigungstechnik, und Rechnergestützte Produktentwicklung | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule | 1.-5. Wahlpflichtmodul | Wahlpflichtmodule | 12.1 Informatik für Ingenieure I)
11. Maschinenbau (Master of Science): 1-2. Semester
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Maschinenbau (Master of Science) | Studienrichtungen Allgemeiner Maschinenbau, Fertigungstechnik, und Rechnergestützte Produktentwicklung | Gesamtkonto | Studienrichtung Allgemeiner Maschinenbau | Wahlpflicht-/Vertiefungsbereich in der Studienrichtung Allgemeiner Maschinenbau | Vertiefung 12.1 Informatik für Ingenieure | Wahlpflichtmodul 12.1 | Informatik für Ingenieure I)
12. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4-5. Semester
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | PO-Version 2007 | Gesamtkonto | 1.-2. Ingenieurwissenschaftliches Wahlpflichtmodul in der Studienrichtung Maschinenbau | Informatik für Ingenieure I)
13. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4-5. Semester
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | PO-Version 2007 | Gesamtkonto | 1.-2. Ingenieurwissenschaftliches Wahlpflichtmodul in der Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | Informatik für Ingenieure I)
14. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4-5. Semester
    (Po-Vers. 2008 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | weiterer Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | Ingenieurwissenschaftliche Wahlpflichtmodule | Informatik für Ingenieure I)
15. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4-5. Semester
    (Po-Vers. 2008 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | Studienrichtung Maschinenbau | weitere Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | Ingenieurwissenschaftliche Wahlpflichtmodule | Informatik für Ingenieure I)
16. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4-5. Semester
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | weiterer Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | Ingenieurwissenschaftliche Wahlpflichtmodule | Informatik für Ingenieure I)
17. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4-5. Semester
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | Studienrichtung Maschinenbau | weitere Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | Ingenieurwissenschaftliche Wahlpflichtmodule | Informatik für Ingenieure I)
18. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | Studienrichtung Maschinenbau (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Gesamtkonto | Ingenieurwissenschaftlicher Wahlpflichtbereich | 8.0 Informatik für Ingenieure I | Informatik für Ingenieure I)
19. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | Studienrichtung Elektrotechnik (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Gesamtkonto | Ingenieurwissenschaftlicher Wahlpflichtbereich | Schwerpunkt Informationstechnik | Wahlpflichtbereich Informationstechnik | Informatik für Ingenieure I)
20. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science): 1-2. Semester
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (bis 30.09.2018) | Gesamtkonto | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Maschinenbau | 2.+3. Wahlpflichtmodul | Informatik für Ingenieure I)
21. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science): 1-2. Semester
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (bis 30.09.2018) | Gesamtkonto | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | Wahlpflicht- und Vertiefungsmodul Modulgruppe 7.1 | Wahlpflichtmodul Modulgruppe 7.1 | Informatik für Ingenieure I)
22. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science): 1-2. Semester
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (bis 30.09.2018) | Gesamtkonto | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | 2.+3. Wahlpflichtmodul | Informatik für Ingenieure I)
23. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Gesamtkonto | Studienrichtung Maschinenbau | 1.+ 2. Wahlpflichtmodul | 8.0 Informatik für Ingenieure I | Informatik für Ingenieure I)
24. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Gesamtkonto | Studienrichtung Elektrotechnik | Schwerpunkt Informationstechnik | 1.+ 2. Wahlpflichtmodul | Informatik für Ingenieure I)
25. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Gesamtkonto | Studienrichtung Elektrotechnik | Schwerpunkt Informationstechnik | Wahlpflichtmodul 8.1 | Informatik für Ingenieure I)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Informatik für Ing. I (Prüfungsnummer: 70801)

(englischer Titel: Computer Science for Engineers)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
gemäß Corona-Satzung wird als alternative Prüfungsform festgelegt: mündliche Prüfung mit 30 Minuten Dauer

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: WS 2020/2021, 1. Wdh.: SS 2021, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Marc Reichenbach

Termin: 31.03.2021, 14:00 Uhr, Ort: BASPH
Termin: 08.10.2021, 08:00 Uhr, Ort: H 9 TechF
Termin: 13.04.2022, 08:00 Uhr, Ort: BASPH
Termin: 07.10.2022