Digitale Transformation und Informatik

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Questions and Answers

Welche der folgenden Fragen steht im Mittelpunkt der technologischen Perspektive der Digitalisierung?

Wie können wir digitale Technologien effektiv im Bildungsbereich einsetzen?

Wie werden IT-Systeme programmiert und aufgebaut? (correct)

Welche rechtlichen Rahmenbedingungen gelten für die Digitalisierung?

Welche Auswirkungen hat die Digitalisierung auf die Gesellschaft?

Was ist die Grundlage von Industrie 4.0?

Die Reduzierung des Personals in den Fabrikhallen.

Eine starke Fokussierung auf den Handel mit Rohstoffen.

Eine massive Vernetzung von und innerhalb von Produktionsprozessen. (correct)

Die Einführung von erneuerbaren Energien in der Produktion.

Als was wird die Digitalisierung der Industrie noch bezeichnet?

Neolithische Revolution.

Dritte industrielle Revolution.

Technologische Singularität.

Vierte industrielle Revolution. (correct)

Was beinhaltet der Begriff Informatik im Allgemeinen?

Die automatisierte Informationsverarbeitung in Natur, Technik und Gesellschaft. (D) Signup and view all the answers

Warum sind Informatik-Kenntnisse für Ingenieure und Ingenieurinnen unumgänglich im Kontext von Industrie 4.0?

Weil sie für das Verständnis und die Gestaltung der vernetzten Produktionsprozesse unerlässlich sind. (A) Signup and view all the answers

Woraus leitet sich der Begriff 'Informatik' ab?

Aus den Wörtern 'Information' und 'Automatik'. (B) Signup and view all the answers

Was war der ursprüngliche Hauptzweck von Rechenmaschinen?

Die Verarbeitung von Zahlen. (B) Signup and view all the answers

Wie wird 'Informatik' im Englischen üblicherweise bezeichnet?

Computer Science. (D) Signup and view all the answers

Was sind laut Definition die grundlegenden Elemente, mit denen sich die Informatik beschäftigt?

Daten und Algorithmen. (B) Signup and view all the answers

Welche mathematischen Operationen konnten mit dem Abakus durchgeführt werden?

Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division. (A) Signup and view all the answers

Wessen Arbeit trug zur Entwicklung des Dezimalsystems in der Informatik bei?

Adam Riese. (D) Signup and view all the answers

Wer konstruierte die erste Rechenmaschine?

Wilhelm Schickard. (D) Signup and view all the answers

Welche der genannten Erfindungen konnte die vier Grundrechenarten ausführen?

Die Maschine von Gottfried W. Leibniz. (A) Signup and view all the answers

Was versteht man unter einer Variablendeklaration in einem Programm?

Die erstmalige Einführung einer Variablen im Programm. (B) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Deklaration von Variablen ist korrekt?

Variablen müssen vor ihrer Verwendung deklariert werden. (D) Signup and view all the answers

Welches Schlüsselwort wird in modernen JavaScript-Versionen typischerweise für die Variablendeklaration verwendet, wenn der Wert der Variable später geändert werden soll?

let (C) Signup and view all the answers

Welches Schlüsselwort sollte für Variablendeklarationen verwendet werden, deren Wert sich während der Programmausführung nicht ändern soll?

const (B) Signup and view all the answers

Warum sollte die automatische Deklaration (ohne Schlüsselwort) von Variablen in JavaScript vermieden werden?

Sie kann zu unerwarteten Fehlern und Verwirrungen führen. (A) Signup and view all the answers

Was ist der Hauptunterschied zwischen den Schlüsselwörtern `var` und `let` bei der Variablendeklaration in JavaScript?

<code>var</code> hat einen globalen oder Funktions-Scope, während <code>let</code> einen Block-Scope hat. (A) Signup and view all the answers

Wie wird eine Zeile in einem Programm auch genannt?

Eine Anweisung (A) Signup and view all the answers

Was passiert, wenn man versucht, eine nicht deklarierte Variable in JavaScript zu verwenden?

Es kommt zu einem Programmfehler. (A) Signup and view all the answers

Welche Hexadezimalzahl repräsentiert die Dualzahl `1011 0110`?

B6 (D) Signup and view all the answers

Nach welcher Methode werden Dualzahlen in Hexadezimalzahlen umgewandelt?

Durch Gruppierung der Dualzahlen in Vierergruppen und Umwandlung jeder Gruppe in eine Hexadezimalziffer. (D) Signup and view all the answers

Wie wird der Rest bei der Umwandlung von Dezimal- in Dualzahlen verwendet?

Die Reste werden von unten nach oben geschrieben. (A) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Dualzahlen entspricht der Hexadezimalzahl `3C`?

0011 1100 (D) Signup and view all the answers

Welche Vorgehensweise beschreibt die Umwandlung einer Dezimalzahl in eine Hexadezimalzahl?

Division durch 16 und Aufschreiben des Rests. (A) Signup and view all the answers

Was ist das Ergebnis der Umwandlung der Dezimalzahl 45 in eine Hexadezimalzahl?

2D (A) Signup and view all the answers

In welcher Reihenfolge werden die Reste bei der Umwandlung einer Dezimalzahl in eine Hexadezimalzahl aufgeschrieben?

Von unten nach oben, in umgekehrter Reihenfolge der Berechnung. (D) Signup and view all the answers

Wie viele Bits bilden eine Vierergruppe bei der Umwandlung von Dualzahlen in Hexadezimalzahlen?

4 (C) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Flexibilität von Datentypen in JavaScript?

Der Datentyp einer Variablen wird automatisch durch den zugewiesenen Wert bestimmt und kann zur Laufzeit geändert werden. (A) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Optionen ist kein primitiver Datentyp in JavaScript?

Object (D) Signup and view all the answers

Was passiert mit einer lokalen Variable, nachdem die Funktion, in der sie deklariert wurde, beendet ist?

Sie wird gelöscht und ist nicht mehr zugreifbar. (B) Signup and view all the answers

Welchen Datentyp haben alle Zahlen in JavaScript?

Double (64-bit floating point) (C) Signup and view all the answers

Was passiert, wenn einer JavaScript-Variable der Wert `undefined` zugewiesen wird?

Der Wert und der Typ der Variable werden <code>undefined</code>. (A) Signup and view all the answers

Wo ist der Gültigkeitsbereich einer globalen Variable, die außerhalb einer Funktion deklariert wird?

In dem gesamten Programm, möglicherweise über verschiedene Software-Module hinweg. (A) Signup and view all the answers

Was bedeutet 'Sichtbarkeitsbereich' im Zusammenhang mit Variablen in JavaScript?

Die Abschnitte eines Programms, in denen die Variable genutzt werden kann. (B) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Optionen ist kein gültiges Beispiel für einen Objekt-Datentyp in JavaScript?

Eine Variable vom Typ Boolean <code>let x = true;</code> (D) Signup and view all the answers

Was passiert, wenn eine lokale Variable den gleichen Namen wie eine globale Variable hat?

Die lokale Variable überschreibt die globale Variable innerhalb ihres Gültigkeitsbereichs. (D) Signup and view all the answers

Was ist das Ergebnis des folgenden Codes in JavaScript? `let x; x = 5; x = 'John'; x = undefined;`

<code>x</code> hat den Wert <code>undefined</code> und den Datentyp <code>undefined</code> (C) Signup and view all the answers

In welchem Block ist eine Variable gültig, in dem sie deklariert wurde?

In dem Block sowie allen Unterblöcken. (C) Signup and view all the answers

Warum wurden in der Vergangenheit große Anstrengungen unternommen, um Programme anzupassen, die Jahreszahlen wie '74' verwenden?

Weil die Zahlen sowohl '1974' als auch '2074' bedeuten konnten. (C) Signup and view all the answers

Was ist die Konsequenz der Verwendung einer Variable außerhalb ihres Gültigkeitsbereichs?

Es führt zu einem Fehler, da die Variable dort nicht definiert ist. (A) Signup and view all the answers

Was unterscheidet JavaScript in Bezug auf Datentypen von stark-typisierten Programmiersprachen?

In JavaScript wird der Datentyp automatisch durch den zugewiesenen Wert bestimmt, während stark-typisierte Sprachen die explizite Deklaration erfordern. (C) Signup and view all the answers

Betrachten Sie den folgenden Code:

function meineFunktion() {
  let wert = 10;
  if (true) { 
    let wert = 20;
 console.log(wert)
  }
 console.log(wert)
}
meineFunktion();```
Was wird ausgegeben?

20, dann 10 (B) Signup and view all the answers

Wann werden lokale Variablen in einer JavaScript-Funktion erstellt?

Beim Start der Funktion. (A) Signup and view all the answers

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Study Notes

Informatik-Grundlagen (JS) - TH OWL - eCampus

Das Lehrmaterial der Vorlesungen wird im Laufe des Semesters freigeschaltet.
Der Kurs umfasst Themen wie den Aufbau des Kurses, Einführung in die Informatik, Algorithmen, Pseudocode, Computer, Betriebssysteme, Grundlagen von JavaScript, Verwaltung von Informationen (Zahlensysteme, Textdarstellung), Boolesche Operatoren, Datenstrukturen, Suchalgorithmen, Datenspeicherung und -übertragung, Datenkompression, und Abschluss.
Die Prüfung ist eine E-Klausur, die sowohl theoretische als auch praktische Fragen beinhaltet. Die Bearbeitung einer JavaScript-Programmieraufgabe ist Teil der Prüfung.
Die Prüfung findet sowohl am Ende des Wintersemesters (Januar) als auch des Sommersemesters (Juli) statt.
Die Studienleistungen erfordern das Verständnis der Informatik und Programmierung, inklusive der Fähigkeit, Datenstrukturen und Algorithmen zu entwerfen und Programme in JavaScript und HTML zu erstellen.
Visual Studio Code wird als Programmierumgebung verwendet.
Die Literatur basiert auf verschiedenen Quellen, einschliesslich Büchern, Artikeln und dem Internet. Studenten sollen diese ausserhalb des Kurses verwenden.
Der Kurs behandelt insbesondere die folgenden Themen: Aufbau eines Computers, Pseudocode, Grundlagen der Programmierung in JavaScript (Variablen, Verzweigungen, Schleifen), Grafische Programmierung mit HTML, Grundlagen der Informationstechnik (Zahlensysteme, Boolesche Algebra), Algorithmen, Suchalgorithmen, Datenverarbeitung (Kommunikation, Speicherung, Kompression, Fehlertolerante Codes).

2 Einführung in die Informatik - Perspektiven der digitalen Bildung

Gesellschaftlich-kulturelle Perspektive: Auswirkungen der Digitalisierung auf die Gesellschaft (z.B. autonom fahrende LKW, Gesichtserkennung)
Anwendungsbezogene Perspektive: Technisch versierte und verantwortungsvolle Nutzung von IT-Systemen (z.B. CAD-Systeme)
Technologische Perspektive: Funktionsweise und Aufbau von IT-Systemen.

3 Algorithmus, Pseudocode - Lösen von Programmierproblemen

Algorithmus: Eine präzise, schrittweise Anweisung zur Lösung eines Problems, die von einer Maschine (oder einem Menschen) ausgeführt werden kann. Er beinhaltet die automatisierte Verarbeitung von Eingabewerten zu Ausgabedaten.
Pseudocode: Eine leicht formalisierte Textschreibweise für Algorithmen, die bereits wichtige Merkmale einer Programmiersprache enthält.
Grundsätzliche Vorgehensweise: Analysieren des Problems, Entwerfen von Algorithmen, Implementierung in einer Programmiersprache, Realisierung auf dem Rechner.
Beispiel Backrezept: Das Backrezept kann als typisches Beispiel für einen Algorithmus verstanden werden.
Vorgehensweise beim Entwurf: Top-Down und Bottom-Up Strategien. Top-Down zerlegt komplexe Probleme in kleinere und Bottom-Up fügt einzelne Teilprobleme zu einer grossen Lösung zusammen.
Grundelemente: Endlichkeit, Terminierung, Eindeutige Reihenfolge, Eindeutige Wirkung.

4 Computer, Betriebssysteme - Aufbau eines Computers

Aufbauprinzip: Zentraleinheit + Peripherie (Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe).
Zentraleinheit: Prozessor (CPU), Arbeitsspeicher (RAM), Busse, Ein-/Ausgabe-System.
Peripherie: Ausgabegeräte (Bildschirm, Drucker), Eingabegeräte (Tastatur, Maus), Speicher (Festplatte), Netzwerk (Netzwerkkarte).
Neumann-Architektur: Programm und Daten werden im Speicher abgelegt und vom Prozessor abgelesen.
Speicherarten: RAM (flüchtiger Speicher), ROM (nichtflüchtiger Speicher), Sekundärspeicher (Festplatte).
Betriebssystem: Verwaltung der Systemressourcen, Schnittstelle zwischen Hardware und Software, Programmverwaltung, Speicherverwaltung, Prozessorverwaltung, Geräteverwaltung.

5 Grundlagen JavaScript - Debuggen, Kommentare

Debuggen: Das Finden und Beheben von Fehlern (Bugs) in einem Programm.
Kommentare: In Programmen integrierte Dokumentation, die vom Compiler ignoriert werden und helfen beim Verständnis.
Wichtige Aufgaben beim Debuggen:
Steuerung des Programmablaufs mit Haltepunkten (Breakpoints).
Anzeige und Modifikation von Variablenwerten.

6 Verwalten von Informationen - Zahlensysteme

Ein Zahlensystem ist ein System zur Darstellung von Zahlen.
Additionssysteme: Der Wert einer Zahl ergibt sich durch die Summe der Werte ihrer Ziffern.
Positionssysteme: Die Wertigkeit einer Ziffer hängt von ihrer Position in der Zahl ab (z.B. Dualsystem, Dezimalsystem, Hexadezimalsystem).
Dualsystem: Basis 2, Ziffern 0 und 1, wichtige Basis in der Informatik.
Dezimalsystem: Basis 10, Ziffern 0-9.
Hexadezimalsystem: Basis 16, Ziffern 0-9 und A-F, oft zur Darstellung von Dualzahlen verwendet.

10 Daten Senden und Speichern - Grundlagen der Datenübertragung

Vernetzung: Punkt-zu-Punkt-Vernetzung (Verbindung zwischen zwei Geräten, z.B. Bluetooth oder USB-Kabel) und Netzwerkvernetzung (Verbindung zwischen mehreren Geräten).
Datenübertragung: Basierend auf binären Signalen 0 und 1.
OSI-Modell: Eine Referenzarchitektur zur Organisation des Datenaustauschs in Netzwerken (7 Schichten)
TCP/IP-Protokoll: Das verbreitetste Protokoll für die Datenübertragung im Internet.
IP-Adresse: Identifizierungsnummer für Geräte in einem Netzwerk.

11 Fehlertolerante Codes - Motivation

Fehlertolerante Codes: Mechanismen, um Fehler während der Datenübertragung oder -speicherung zu erkennen und ggf. zu korrigieren.
Paritätsprüfung: Einfaches Verfahren zur Fehlererkennung, indem ein zusätzliches Bit (Paritätsbit) angehängt wird, das die gerade/ungerade Anzahl der gesetzten Bits widerspiegelt. Ein Fehler ist erkennbar, wenn die Anzahl der gesetzten Bits nicht der geforderten Regel entspricht, aber nicht korrigierbar.
Zweidimensionale Paritätsprüfung: Leistungsfähigeres Verfahren zur Fehlererkennung und -korrektur.

12 Datenkompression - Motivation

Datenreduzierung: Strategien zur Reduzierung der Datenmenge (z.B. Löschen unnötiger Daten, Kompression).
Verlustlose Kompression: Die ursprünglichen Daten können aus den komprimierten Daten vollständig rekonstruiert werden (z.B. ZIP, TIF)
Verlustbehaftete Kompression: Die rekonstruierten Daten entsprechen den ursprünglichen Daten nur näherungsweise, da bei der Kompression irrelevante Informationen weggelassen werden (z.B. JPG, MP3)
Kompressionsrate: Das Verhältnis von komprimierter zu nicht komprimierter Datenmenge. Eine höhere Kompressionsrate bedeutet eine höhere Reduzierung der Datenmenge.
Morse-Code: Das Verfahren zur Repräsentation eines Zeichens als eine Folge von kurzen und langen Signalen.
Lauflängenkodierung (RLE): Ein Verfahren zur Komprimierung von Daten, indem Wiederholungen von Zeichen durch die Wiederholung des Zeichens und seiner Häufigkeit ersetzt werden (z.B. Bilder).

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Description

In diesem Quiz dreht sich alles um die technologischen Grundlagen der Digitalisierung und der Informatik. Es werden zentrale Fragen zur Industrie 4.0, Rechenmaschinen und den grundlegenden Elementen der Informatik behandelt. Testen Sie Ihr Wissen und vertiefen Sie Ihr Verständnis für diese wichtigen Themen.