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