Dieses Handbuch vermittelt alle Grundlagen der Informationstechnik, die angehende Fachinformatiker in ihrer Ausbildung benötigen: Computerhardware, Betriebssysteme, Netzwerktechnik, -protokolle und -anwendungen sowie Grundlagen der Programmierung, Datenbanken und Multimedia. Mit vielen Prüfungsfragen und Praxisübungen.
Aus dem Inhalt:
- Überblick IT-Ausbildung
- Mathematische und technische Grundlagen
- Hardware und Betriebssysteme
- Datenbanken
- Windows, Linux, macOS - Grundlagen und Praxis
- Netzwerktechnik und Netzwerkpraxis
- IT-Sicherheit
- Datenanalyse, Machine Learning, Künstliche Intelligenz (KI)
- Programmierung in Java, Python, JavaScript und PHP
- Software-Engineering
- Algorithmen und Datenstrukturen
- Prozessanalyse
- Internet- und Webtechnologien
Die Fachpresse zur Vorauflage:
c't: »Das riesige bis unüberschaubare Themenspektrum versteht Kersken gut transparent zu machen. Mit seinen verständlich und eingängig präsentierten umfassenden Informatik-Inhalten spricht sein Buch nicht nur Auszubildende an. «
Inhaltsverzeichnis
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
