Abenteuer Informatik: IT zum Anfassen für alle von 9 bis 99 – vom Navi bis Social Media

Description

Informatik ist der Schlüssel, um unsere zunehmend digitalisierte Welt zu verstehen! In diesem Buch lesen Sie nicht nur, wie Navis den günstigsten Weg bestimmen, wie so viele Bilder auf eine kleine Speicherkarte passen oder welche Dinge ein Computer eben nicht ausrechnen kann. Mit Papier und Bleistift und den Bastelvorlagen können Sie die Antworten auf diese und viele weitere Fragen selbst buchstäblich begreifen. Ein Computer ist dafür gar nicht nötig! Genau genommen sind im Buch sogar mehrere Computer aus Pappe enthalten, anhand derer man besser versteht, wie die "echten" Geräte gestaltet sind und wie diese funktionieren. Als Neuerung gibt es ergänzende, aktive Webseiten, die Sie frei (und ohne Werbung) aus dem Internet abrufen können, um mit ihnen zu experimentieren. Das Buch ist für alle da, die schon immer mal hinter die Kulissen der Wissenschaft Informatik schauen wollten: Vom Schüler zum Lehrer, vom Studenten zum Professor, vom interessierten Laien zum IT-Experten, der zwar genau weiß, wie er bestimmte Dinge zu tun hat, aber vielleicht nicht, warum sie so funktionieren oder wie er den Kern seiner tägliche Arbeit seiner Familie verständlich machen kann. Die 5. Auflage enthält zusätzliche Kapitel mit neuem Material sowie die Erweiterung und Überarbeitung der vorhandenen Kapitel. Das bewährte Hands-on-Konzept mit Experimenten und Bastelbögen zum Ausschneiden ist der durchgängige rote Faden. Stimmen zu vorhergehenden Auflagen: „Wer mit einem Informatikstudium liebäugelt, erhält einen Vorgeschmack auf das, was ihn erwartet - alle anderen können das Buch einfach zum Vergnügen lesen.“ c't – Magazin  für Computertechnik „Lassen Sie sich also ein auf das ‚Abenteuer Informatik’! Ich bin sicher, dass Sie Spaß daran haben“ LOG IN – Informatische Bildung und Computer in der Schule „Auch wenn es unglaublich klingt: Abenteuer Informatik ist ein Buch über wichtige Prinzipien der modernen informationsverarbeitenden Alltagswelt, das man beim Lesen nicht mehr aus der Hand legen will.“ BIOspektrum „Mit bester Empfehlung!" PM – Praxis der Mathematik „Bits zum Begreifen" Bild der Wissenschaft Prof. Dr. Jens Gallenbacher liegt am Herzen, die Fachwissenschaft Informatik lebendig und mit einem hohen Allgemeinbildungsgrad  zu vermitteln. Er ist an der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz für die Ausbildung neuer Informatiklehrerinnen und -lehrer verantwortlich. Um zu zeigen, dass Informatik mehr mit menschlicher Kreativität und konsequentem Denken zu tun hat als mit Computern, verzichtet er dabei weitgehend auf den Einsatz der Geräte. Seine Konzepte werden vom Kindergarten bis zur universitären Grundlagenausbildung eingesetzt. Inhalt Einleitung 1. Sag mir wohin ... Einführung Vorüberlegungen Linie 1 Dijkstra und die Ameisen Der Dijkstra-Algorithmus Die Schilda-Rallye Was steckt dahinter? Der schnellste Weg und weitere Anwendungen Das ist Informatik: Probleme lösen Resümee 2. Ordnung muss sein! Einführung Das Sortierproblem Problemgrößen und Aufwand Sortieren auf Computerisch ... Selection-Sort Besser durch Blubberblasen? Gut, besser, bester? nlogn oder die Kür des Sortierens Was steckt dahinter? Großes Oh O(n) oder: Streben nach dem perfekten Algorithmus Alles ganz normal? Proxmap – ein Sortierverfahren? Proxmap – der Algorithmus Resümee 3. Ich packe meinen Koffer und ... Das Rucksackproblem Mehr ist weniger Funktioniert das denn auch immer? Wozu dient diese Erkenntnis? Der Algorithmus Was steckt dahinter? Das verflixte NP Resümee 4. Der Trick mit dem Binären Uhr oder keine Uhr? Zaubern mit Informatik Was steckt dahinter? Resümee 5. 100000000000 Jahre Informatik? Rechenmaschinen Babbage und seine Idee Die Äthiopische Multiplikation Gemeinsamkeit von Computer und Wüstenhändler Von Zuse zur UNIVAC Der Computer als Massenware Atlas und die Alptraum-Kabel ... Die PC-Revolution Mensch und Computer Resümee 6. Von Kamelen und dem Nadelöhr Buchstaben und Leitungen Von mehr und weniger gehaltvollen Buchstaben Faxe(n) machen Rhabarberbarbara Was steckt dahinter? Nochmal Shannon Resümee 7. Verluste gibt es doch immer! Der Mensch als Faktor Unter Verlusten Film ab Ton läuft Was steckt dahinter? Resümee 8. Erkennungsdienst Darf es eine Frage mehr sein? Strategisch gewinnen Was steckt dahinter? Wer suchet ... Resümee 9. Paketpost Informatix Ach wie gut, dass jeder weiß ... Große neue Welt: IPv6 Was steckt dahinter? Resümee 10. Alles im Fluss Viel Wasser den Berg hinunter … Wasser fließt den Berg hoch? Verkehr unter Kontrolle Was steckt dahinter? Der Algorithmus Hochzeitsglocken Resümee 11. Ordnung im Chaos Warum Ordnung? Ordnung oder Chaos? Resteverwertung Ordnung ist nicht gleich Ordnung Was steckt dahinter? Ordnung im Chaos! Zufällig Resümee 12. Mit Sicherheit Von Griechen, Julius Cäsar und anderen Codebrecher Internet-Spione Die Schönheit der Asymmetrie Mit Zertifikat geht alles besser Was steckt dahinter? Auf die Länge kommt es an RSA Wer vertraut wem? Ist also das Internet sicher? Was man nicht weiß ... Resümee 13. Rechnen mit Strom Die Anfänge Strom versus Wasser Richtig rechnen Ist doch (quadro-)logisch Zwischenresümee Was steckt dahinter? Resümee 14. Besser rechnen mit Strom Einführung Die Kunst des Gedächtnisses Was steckt dahinter? Dem Speicher auf der Spur ALU Zwischenfazit Der Modellprozessor Microcode Resümee 15. Allmächtiger Computer!? Einführung Das Affenpuzzle Was steckt dahinter? Wie schwer ist das Affenpuzzle? Das Problem des Fliesenlegers Was steckt dahinter? Nichtberechenbare Probleme Resümee 16. Spielchen gefällig? Ökonomisches Schwimmen Online-Rucksäcke Wie gut ist gut? Schlüsseldienst Einfach würfeln Was steckt dahinter? Wie schlecht ist schlecht? Verlässliche Würfel Der Gewinn aus dem Spiel Resümee 17. Schnelle Antworten Einführung Information Fehlerkorrektur QR – Quick Response Was steckt dahinter? Resümee Zauberanleitung: So führen Sie das Kunststück vor 18. Computer auf der Schulbank Einleitung: Anna und die Bots Schach dem Computer Was steckt dahinter? Experte werden ist nicht schwer ... Zwischenfazit Denken mit Hirn Ein Neuron trainieren Voreingenommen besser lernen? Lernen ist nicht linear! Lernen Computer wie wir? Resümee Glossar Bildnachweis Bastelbögen und mehr