Bücher von Harald Schumny

Personal Computer (PC) werden immer h{ufiger als "Arbeitsplatzcomputer" auchin technischen Bereichen eingesetzt. Ihre Verwendung in Labor, Versuchs- undPr}ffeld st|~t jedoch auf Schwierigkeiten oder f}hrt gar zu Fehlschl{gen, weil M|glichkeiten und Grenzen dieser Ger{te falsch eingesch{tzt werden, weil die Anpassung an den technischen Proze~ unzureichend ist oder die Programmierung des Rechners unzweckm{~ig. Hiersetzt das Buch an, vermittelt Grundlagen, zeigt Wege und Beispiele auf, wie bislang "von Hand" nur unvollst{ndig oder m}hsam zu bew{ltigende Me~aufgabenmit Hilfe eines PC erfolgreich, effizient und "richtiger" gel|st werden k|nnen. Ziel des Buches ist es, dem Leser Entscheidungshilfen zur Auswahl geeigneter Personalcomputer, von Peripherie-Hardware und Software an die Hand zu geben und ihm wichtige Voraussetzungen mitzugeben, um die vielf{ltigen Eigenschaften von Personalcomputern wirkungsvoll zu nutzen und Me~probleme souver{n bearbeiten zu k|nnen.

Die Kosten zur Erstellung von Software steigen im Vergleich zu den Hardwarekosten standig. Um die wachsenden Anwenderanspruche zu befriedigen und mit dem rapiden technischen Fortschritt im Hardwarebereich Schritt halten zu konnen, wurde eine eigene Ingenieurdisziplin "e;Software-Engineering"e; notwendig. Das ingenieurmaige Vorgehen soll sicherstellen, da die Software-Herstellung termingerecht, kostengunstig, rationell und qualitatsbewut geschieht. Software-Engineering ist ein ganz junges Gebiet der Informationswissenschaft. Deshalb sind die meisten Werke uber diesen Bereich von der wissenschaftlichen Diskussion gepragt und im Anspruchsniveau relativ hoch. Fur viele in der Programmierpraxis stehende Per- sonen fehlt ein Lehrbuch einfacheren Charakters, das die Methoden und Hilfsmittel fur die besonders wichtigen und kostenintensiven Phasen Entwurf und Test beschreibt. ln diese Lucke mochte dieses Buch stoen. Aus der Fulle der in der Literatur vorgeschlagenen Methoden wurden diejenigen ausge- wahlt, die einerseits auf Grund ihrer systematischen Vorgehensweise besonders effizient sind und die andererseits wegen ihrer leichten Lernbarkeit und Einsetzbarkeit in der Praxis am haufigsten und erfolgreichsten Anwendung finden. Aus Grunden der Klarheit wurde auf eine eingehende Problematisierung der vorgestellten Methoden verzichtet. Der an einer kritischen Hinterfragung interessierte Leser sei auf das ausfuhrliche Literaturver- zeichnis verwiesen.

Es wird immer behauptet, die allermeiste Software sei für CP/M­ Rechner verfügbar. Dabei wird offenbar übersehen, daß Taschen­ computer wie der HP-41 sehr stark verbreitet sind und zu einem großen Teil professionell genutzt werden. Eine Ursache dafür ist sicher die Verfügbarkeit von Detail-Software in einer solch großen Zahl, die von keiner anderen Rechnerkategorie erreicht wird. Taschencomputer sind nämlich gleichzeitig leistungsfähig und problemlos benutzbar, und sie "verleiten" darum mehr als kom­ plexere Systeme zum Selbstprogrammieren. Es gibt aber auch umfangreichere, hochqualifizierte Programmpakete bzw. -systeme; fünf davon sind in diesem Band der Vieweg Programmbibliothek zusammengefaßt. Die Auswahl erfolgte nach besonderer Eignung für den technisch-wissenschaftlichen Einsatz. Von Edgar Buchinger stammt das Dialogsystem, mit dessen Hilfe die Abarbeitung aller Programme nach einem einheitlichen Schema möglich wird. Diese Software erzieht aber auch zum systemati­ schen Programmieren; denn alle Programme müssen gleiche Merk­ male und Strukturen aufweisen. Als Anwendungsbeispiel ist ein Bemessungsprogramm aus dem Stahlbetonbau vorgestellt. Kar! Hackenberg hat sich der Darstellung von Funktionswerten angenommen. Das erklärte Ziel des Autors ist es, den verwirrenden Doppelbelegungen von Datenspeichern und Tastenzuordnungen sowie den meist sparsam gehaltenen Rechenanweisungen mit einer kompakten Anordnung zu begegnen. Beispiele sind dafür ange­ geben, wie das Programm bei Kurvendiskussionen eine schnelle Übersicht ermöglicht.

Diese Zusammenstellung ist aus den Veranstaltungen der letzten Jahre der Lehrerfort­ bildung für Mathematiklehrer der Realschulen des Regierungsbezirkes Arnsberg ent­ standen. Ermutigt durch die rege Teilnahme sind wir gern der Bitte vieler Kollegen nachgekommen, diese Aufgabe zu übernehmen. Es handelt sich hierbei um die Einführung in die elementare Informatik, die durch den Einsatz des programmierbaren Taschenrechners sowie des Tischrechners im Unterricht bereits schon in der Sekundarstufe I zum Tragen kommen kann. Ein Buch, das aus der Praxis für die Praxis erstellt worden ist. Ein besonderer Dank gebührt Herrn Dr. Ande/finger, der uns dazu ermutigt hat, sowie Herrn Prof. Dr. Claus von der Universität Dortmund, durch den wir durch langjährige Teilnahme an den Vorlesungen im Fachbereich Informatik unser Grundwissen erworben haben. Dank sei auch dem FEoLL (Forschungs-und Entwicklungszentrum für objektivierte Lehr-und Lernverfahren GmbH) Paderborn ausgesprochen. Durch die Mitarbeit am Pilotprojekt über den Einsatz des programmierbaren Taschenrechners haben wir zu­ sätzlich Anregungen für unsere Arbeit erhalten. Nicht zuletzt sei auch dem zuständigen Dezernenten beim Regierungspräsidenten sowie dem Gesamtseminar in Arnsberg für die umfangreiche Unterstützung im Hinblick auf die Lehrerfortbildung für Mathematik/Informatik gedankt. Diese umfangreiche Programmsammlung ist hervorgegangen aus der Arbeit in den Schulen ab Jahrgangsstufe 9, der Lehrerfortbildung für Sekundarstufe I und II sowie der Erwachsenenbildung im Rahmen der Volkshochschule. Die Verfasser VI Inhaltsverzeichnis 1 Der Algorithmus ........................................ . 1.1 Alltagsalgorithmen .................................... . 1.2 Algorithmen im wissenschaftlichen Bereich . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 Vom Algorithmus zum Programm ........................... 10 3 Bauteile von ETR und PTR ............................... 15 3.1 Bauteile eines Taschenrechners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 . . . . . . .

BASIC ist heute so etwas wie eine Standard-Programmiersprache, und für viele private und berufliche Computer-Verwender ist BASIC die als erste gelernte Sprache. Das liegt vor allem an der leichten Erlernbarkeit - selbst Anfänger können bereits nach wenigen Stunden eigene Programme schreiben. Praktische Gründe für die Dominanz von BASIC sind aber auch die Dialogfähigkeit, die interaktives Arbeiten am Computer ermöglicht (Mensch-Maschine-Dialog), und die Tatsache, daß die am meisten verbreiteten Tischcom­ puter nur BASIC "verstehen". Häufig hört man von erfahrenen Programmierern, BASIC weise eine Reihe ernst zu nehmender Mängel und Nachteile auf, vor allem BASIC erlaubt keine strukturierte Programmierung, verleitet vielmehr zu extensiven Verzweigungen und Verschachtelungen ("Spaghetti"-Stil); es sind nur globale Variablen möglich (nur solche, die für das ganze Programm gelten), lokale Variablen z. B. in Unterprogrammen können nicht definiert werden; symbolische Adressierung ist in der Regel nicht möglich, Variablennamen sind oft viel zu kurz (meist nur 2 Zeichen); das Aneinanderhängen mehrerer Programme (chain, append oder merge) durch Zu­ laden vom Massenspeicher ist normalerweise nicht möglich; - WHILE-Schleifen, GASE-Strukturen und IF-THEN-ELSE werden nur äußerst selten geboten. Das stimmt .natürlich alles. Es sollte trotzdem immer ehrlich abgewogen werden, ob man auf all diese fehlenden Möglichkeiten nicht auch verzichten kann. Die weite Verbreitung von BASIC läßt den Schluß zu, daß in sehr vielen Anwendungsfällen tatsächlich darauf verzichtet werden kann.

Einführung Von wichtigen internationalen Normungsorganisationen sind Bemühungen bekannt, einen einheitlichen, höheren BASIC-Dialekt zu entwickeln. Nach Verabschiedung solch eines Standards und weltweiter Akzeptierung wäre es erheblich einfacher als heute, BASIC-Programme zwischen Benutzern verschiedener Rechner aus­ zutauschen. Allerdings können Programme, die den Sprachenumfang des neuen Standards nutzen, nicht auf Systeme übertragen werden, die mit derzeitigen Quasi-Standardversionen arbeiten (wie z.B. Apple-, CBM- oder Tandy-BASIC) . Denn nur wenige Hersteller bieten schon jetzt erweiterte Dialekte, die etwa den Vorstellungen genügen, wie sie beispielsweise vom ANSI (American National Standards Institute) entwickelt wurden. Am ehesten entspricht schon das von Hewlett-Packard für die 80er Systeme entwickelte "Erweitere BASIC" den neuen Festlegungen wie z.B. CALL "Unterprogrammname" Aufruf eines Unterprogramms mit seinem Namen, IF ¿.. THEN ... ELSE ... zweiseitige Programm­ verzweigung, PRINT USING ... formatierte Ausgabe. Drei weitere Anweisungsgruppen zeichnen die Programmiersprache BASIC der Systeme wie HP-85 aus: - Graphik-Anweisungen zur Ausgabe von Meß- oder Berechnungs­ ergebnissen und Beschriftung von Diagrammen, z.B. SCALE, XAXIS, YAXIS, PLOT, DRAW, MOVE, LABEL, PEN - Befehle zur Behandlung von Hardware- und Software­ Interrupts, z.B. ON ERROR ¿.¿ GOSUB (oder GOTO) ON INTR ... ON KEY ..¿ Einführung ON TIMER ¿.¿ - Befehle zur Bedienung des IEC-Busses, z.B. ENTER, OUTPUT, .¿¿ USING ... , Im Beitrag von w. Wendt und H. Schumny werden diese Möglich­ keiten weitgehend genutzt. Die konkrete Anwendung aus der nuklear-physikalischen Praxis kann sozusagen als Demonstration dafür angesehen werden, was künftige BASIC-Versionen erlauben.