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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NT.EIT Zieg / College 6c - Informatik & Computer	Status: Verfügbar	Frist:	Vorbestellungen: 0
Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.M Zieg / College 6a - Naturwissenschaften	Status: Verfügbar	Frist:	Vorbestellungen: 0

Dieses Buch bietet einen historisch orientierten Einstieg in die Algorithmik, also die Lehre von den Algorithmen, in Mathematik, Informatik und darüber hinaus. Besondere Merkmale und Zielsetzungen sind: Elementarität und Anschaulichkeit, die Berücksichtigung der historischen Entwicklung, Motivation der Begriffe und Verfahren anhand konkreter, aussagekräftiger Beispiele unter Einbezug moderner Werkzeuge (Computeralgebrasysteme, Internet). Als Zusatzmedien werden computer- und internetspezifische Interaktions- und Visualisierungsmöglichkeiten (kostenlos) zur Verfügung gestellt. Das Werk wendet sich an Studierende und Lehrende an Schulen und Hochschulen sowie an Nichtspezialisten, die an den Themen "Computer/Algorithmen/Programmierung" einschließlich ihrer historischen und geisteswissenschaftlichen Dimension interessiert sind.

 

 

 

 

Aus dem Inhalt:

Vorwort zur 4. Auflage V / Vorwort zur 3. Auflage VI / Inhaltsverzeichnis IX // 1 Einleitung: Zum universellen Charakter der Algorithmik 1 / 1.1 Zur Bildungsrelevanz der Algorithmik 2 / 1.2 Algorithmen im Schulstoff 8 / 1.3 Zur Methodologie des algorithmischen Arbeitens 11 // 2 Begriffsbestimmungen 21 / 2.1 Zum Begriff des Algorithmus 21 / 2.2 Zum Begriff der Informatik 29 // 3 Historische Bezüge 33 / 3.1 Ein Exkurs zur Geschichte der Algorithmik und Informatik 33 / 3.1.1 Zur Entwicklung der schriftlichen Rechen verfahren 47 / 3.1.2 Algebraisierung - die Idee der "ars magna" 49 / 3.1.3 Zur Geschichte der Rechenmaschinen 50 / 3.2 Vier klassische Algorithmen 55 / 3.2.1 Das sumerisch-babylonische Wurzelziehen (Heron-Verfahren) 55 / 3.2.2 Der Euklidische Algorithmus 60 / 3.2.3 Das Sieb des Eratosthenes 70 / 3.2.4 Die Approximation von n nach Archimedes 76 / 3.3 Algorithmisches Definieren und Beweisen 86 / 3.3.1 Die Unendlichkeit der Primzahlmenge 92 / 3.3.2 Inkommensurabilitätsbeweise 94 // 4 Fundamentale heuristische Strategien des algorithmischen Problemlösens 97 / 4.1 Elementare Methoden 97 / 4.1.1 Die Methode der rohen Gewalt (brüte force method) 98 / 4.1.2 Die gierige Strategie (greedy strategy) 100 / 4.2 Methoden, die sich stark am Einsatz vonComputern orientieren 110 / 4.2.1 Modularität 111 / 4.2.2 Rekursion 114 / 4.2.3 Das Prinzip "Teile und Herrsche" (divide et impera, divide and conquer) 120 / 4.3 Methoden, die im Zusammenhang mit der Bearbeitung von Bäumen und Graphen zur Anwendung kommen 124 / 4.3.1 Systematisches Durchlaufen von Baumstrukturen 124 / 4.3.2 Backtracking 137 / 4.4 Die gezielte mathematische Analyse 141 / 4.5 Probabilistische Verfahren, Modellbildung und Simulation 144 / 4.5.1 Computer und Zufall 144 / 4.5.2 Modellbildung und Simulation 145 / 4.6 Parallelität 154 // 5 Effizienz von Algorithmen 155 / 5.1 Iteration und Rekursion unter dem Gesichtspunkt der Effizienz 156 / 5.2 Kognitive Effizienz 160 / 5.3 Das Prinzip von "Teile und Herrsche" unter dem Aspekt der Effizienz 162 / 5.4 Das Horner-Schema 168 / 5.5 Die Zeitkomplexität des Euklidischen Algorithmus 173 / 5.6 Einige wichtige Funktionstypen zur Beschreibung der Effizienz von Algorithmen 175 / 5.7 Algorithmisch aufwendige Probleme 178 / 5.7.1 Das Königsberger Brückenproblem 178 / 5.7.2 Eulersche und Hamiltonsche Wege 179 / 5.7.3 Das Traveling Salesman Problem 183 / 5.7.4 Entscheidungsprobleme und Optimierungsprobleme 184 / 5.7.5 Die Komplexitätsklassen P, NP und NP-vollständig 184 // 6 Korrektheit von Algorithmen, Korrektheit von Computerergebnissen 189 / 6.1 Fehler in der Arithmetik von Computern 191 / 6.2 Partielle und totale Korrektheit von Algorithmen 198 / 6.3 Formale Methoden 199 // 7 Grenzen der Algorithmisierbarkeit, Grenzen des Computers 203 / 7.1 Entwicklung der wissenschaftstheoretischen Grundideen 206 / 7.2 Formalisierung des Algorithmus-Begriffs /der Begriff der Berechenbarkeit 218 / 7.3 Einige konkrete, algorithmisch nicht lösbare Probleme 219 // 8 Programmierung 223 / 8.1 Zum Verhältnis von "Maschinensprachen" und "höheren Programmiersprachen" 223 / 8.2 Wie werden die in einer höheren Programmiersprache geschriebenen Programme verarbeitet? 229 / 8.3 Programmiersprachen-Paradigmen und Programmiersprachen-Familien 231 / 8.4 Die wichtigsten Kontrollstrukturen in strukturierten Programmiersprachen 234 / 8.4.1 Die Anweisungsfolge (Sequenz) 234 / 8.4.2 Die Fallunterscheidung (Auswahl, Verzweigung) 235 / 8.4.3 Die Wiederholung (Schleife) 236 / 8.4.4 Kontrollstrukturen und Modularität 236 / 8.4.5 Der Sprungbefehl 236 / 8.4.6 Flussdiagramme 237 / 8.4.7 Strukturiertes Programmieren 240 / 8.5 Die wichtigsten Datenstrukturen 240 / 8.5.1 Numerische Datentypen 244 / 8.5.2 Der Datentyp des Feldes 244 / 8.5.3 Der Datentyp des Verbunds 245 / 8.5.4 Der Datentyp der Liste 246 / 8.6 Modulares Programmieren mit Prozeduren und Funktionen 248 / 8.6.1 Prozeduren 249 / 8.6.2 Funktionen 250 / 8.7 Diskussion einiger konkreter Programmiersprachen-Familien 254 / 8.7.1 Die Familie der ALGOL-ähnlichen Programmiersprachen 254 / 8.7.2 Programmiersprachen aus dem Bereich der "Künstlichen Intelligenz" 44 258 / 8.7.3 Stapelverarbeitung und Interaktivität 267 / 8.8 Programmierumgebungen, Betriebs­ und Anwendersysteme 270 // 9 Informationstheorie, Codierung und Kryptographie 273 / 9.1 Entwicklung der Grundbegriffe 273 / 9.2 Informationsgehalt und Entropie 276 / 9.3 Huffman-Code 281 / 9.4 Kryptographie: drei typische Verschlüsselungsverfahren 287 / 9.4.1 Caesar-Codierung 288 / 9.4.2 Vigenere-Codierung 290 / 9.4.3 Verfahren mit öffentlichen Schlüsseln 292 // 10 Evolutionäre Algorithmen und neuronale Netze 303 / 10.1 Evolutionäre Algorithmen 304 / 10.1.1 Die Methode der evolutionären Algorithmen - erläutert am Traveling Salesman Problem 310 / 10.2 Neuronale Netze 320 / 10.2.1 Backpropagation-Netze 331 / 10.2.2 Rückgekoppelte Netze (Hopfield-Netze) 338 / 10.2.3 Selbstorganisierende Netze (Kohonen-Netze) 346 // Abbildungsverzeichnis 356 / Verzeichnis internetbasierter Materialien der Autoren 357 / Literaturverzeichnis 359 / Index 369