NummerI001LeitungMarkus Degen, markus.degen@fhnw.chECTS3.0UnterrichtsspracheDeutschLernziele/KompetenzenDie Studierenden….
- sind in der Lage, mit eigenen Worten zu erklären, wie Computer-systeme, Betriebssysteme und das Internet aufgebaut sind und funktionieren. Sie können auch über die jeweiligen Schwachstellen und Angriffspunkte, bzw. Schutzmöglichkeiten Auskunft ge-ben (2 verstehen).
- können ohne Hilfsmittel Zahlen verschiedener Zahlensysteme ineinander konvertieren und erklären, wie Werte in Computersystemen repräsentiert werden (3 anwenden).
- können ohne Hilfsmittel digitale Schaltungen auf dem Papier erstellen, analysieren und Wahrheitstabellen bzw. Schaltfunktionen aufstellen (3 anwenden).
InhaltGeschichte der Informationsverarbeitung
- Entwicklung der Computer (mechanisch, elektrotechnisch, elektronisch)
- Aufteilung in Hardware und Software
- Meilensteine
Computer-Hardware
- Die Turing-Maschine als Rechnermodell
- Aufbau von Computer-Systemen (Inkl. Von Neumann Modell)
- Typische Schnittstellen und Leistungsdaten aktueller Computersysteme
- Speicherkapazitäten (Cache, RAM, SSD)
- Ansteuerung der Hardware, BIOS
- Analyse der Leistungsdaten des eigenen Notebooks
Zahlensysteme & Datenrepräsentation
- Konvertierung zwischen verschiedenen Zahlensystemen (Beliebige Zahlensysteme, Fokus auf Binär und Hexadezimal)
- Verschiedene Datentypen und deren Repräsentation (Negative Zahlen im Zweierkomplement, Floatingpoint Zahlen, ASCII)
Digitaltechnik
- Grundschaltungen (AND, OR, NOT, XOR), Notationen
- Einfache Schaltungsanalyse
- Wahrheitstabellen
- Kombinierte Schaltungen (z.B. Addierer, MUX/DEMUX, FF)
Mikroprozessoren
- Aufbau (ALU, Steuerwerk, Hauptspeicher, Register, Busse) und Zusammenspiel der einzelnen Komponenten
- Einordnung: Microcode, Assemblercode und Hochsprachen
Betriebssysteme
- Arten und Aufgaben von Betriebssystemen
- Aufbau (Prozesse, Memory, I/O)
- Scheduling-Algorithmen
- Memory-Bewirtschaftung (z.B. Paging)
Internet
- Aufbau des Internets als Verbund von Netzwerken
- Kommunikationsprotokolle im Allgemeinen
- IP-Adressen und -Vergabe (DHCP), IPV4 vs IPV6
- TCP/IP DNS
- Routing
Aufbau von Webseiten
- Seitenbeschreibung mit HTML, Styling mit CSS, Dynamik mit Javascript
- HTTP und HTTPS
Sicherheit
- Entwicklung der Computerkriminalität
- Bedrohungsszenarien
- Typen von Malware
- Privacy im Internet (Tracking)
- Verschlüsselung (Symmetrische vs. Asymmetrische Verschlüsselung, E-Mail, Zertifikate)
Aktuelle Themen
- Je nach Aktualität, z.B. Blockchain, Online-Tools, aktuelle Schwachstellen in Computersystemen
Erforderliche VorkenntnisseEintrittsmodulBibliographie/LiteraturVerwendete Bücher stehen als eBooks zur Verfügung und werden in der Vorlesung vorgestellt
ModultypAssessment Modul in Studienrichtung Chemie- und Bioprozesstechnik, Medizininformatik, Medizintechnik, PharmatechnologieLehr- und Lernmethoden- Vorlesung
- Übungen mit Besprechungen
- Selbststudium anhand von Lernaufgaben
Leistungsbewertunggemäss Modulvrzeichnis in der aktuellen StuPOAnschlussmodule/-kurse- Data Science I
- Hardwarenahe Softwareentwicklung
- Methoden der künstlichen Intelligenz
- Netzwerke und Kommunikation
- Praktikum Medizintechnik
- Praktikum Programmieren
- Programmieren II
- Software Engineering
- Visualisierung und Computergrafik
- Web-Applikationen
Bemerkungen2 x 2 Lektionen / Woche
KW 8 bis 18 (10 Wochen im Frühjahr-Semester)
2 x 2 Lektionen / Woche
KW 38 bis 47 (10 Wochen im Herbst-Semester) 
