Bücher der Reihe eXamen.Press

Dieses Buch gibt eine Einfuhrung in die mathematische und informatische Modellierung sowie in die Simulation als universelle Methodik. Und so geht es um Klassen von Modellen, um deren Herleitung und um die Vielfalt an Beschreibungsarten, die eingesetzt werden konnen - diskret oder kontinuierlich, deterministisch oder stochastisch. Aber immer geht es auch darum, wie aus unterschiedlichen abstrakten Modellen ganz konkrete Simulationsergebnisse gewonnen werden konnen. Nach einem kompakten Repetitorium zum benotigten mathematischen Apparat wird das Konzept Uber das Modell zur Simulation"e; anhand von 14 Szenarien aus den Bereichen Spielen - entscheiden - planen"e;, Verkehr auf Highways und Datenhighways"e;, Dynamische Systeme"e; sowie Physik im Rechner"e; umgesetzt. Ob Spieltheorie oder Finanzmathematik, Verkehr oder Regelung, ob Populationsdynamik oder Chaos, Molekulardynamik, Kontinuumsmechanik oder Computergraphik - der Leser erhalt auf anschauliche und doch systematische Weise Einblicke in die Welt der Modelle und Simulationen.

Das Buch führt den Leser in einer didaktisch ausgefeilten Weise an die Modellierung und den rechnergestützten Entwurf digitaler Schaltungen mit der Hardware-Beschreibungssprache VHDL heran. Behandelt werden das logische und das Zeitverhalten, Laufzeittoleranz, Automaten- und andere Verhaltensmodelle für sequentielle Schaltungen, Synthese, Logikoptimierung und Rechenwerke. Es folgen eine detaillierte Einführung in VHDL und darauf aufsetzende Beschreibungs- und Vorgehenstechniken für die Modellentwicklung sowie ein Exkurs auf die Transistorebene. Zum Abschluss demonstrieren drei komplexe Beispielentwürfe die Anwendung des Erlernten. Begriffsdefinitionen, die Hervorhebung von Kernaussagen, zahlreiche Abbildungen, Übungsaufgaben mit Musterlösungen und buchbegleitende VHDL-Beispiele im Internet unterstützen den Lernprozess.

Clusterrechner und Grid-Computing bieten eine Basistechnologie fur Computational Science. Mit starker Betonung der Anwenderseite haben die Autoren das Buch in drei Teile gegliedert: Grundlagen, Middleware, Simulationsexperimente. Im ersten Abschnitt werden relevante Grundlagen in den Disziplinen Mathematik / Informatik / Naturwissenschaften vermittelt. Der Zusammenhang Paralleles Rechnen, Middleware und Grid-Rechnerstrukturen wird detailliert dargestellt. Es folgt die Verbindung der Blcke Grundlagen und Middleware durch Aufzeigen von in Grids und Clustern durchgefhrten Simulationsexperimenten. Der besondere Nutzen des Buches liegt in der Darstellung interdisziplinrer Zusammenhnge im Bereich des Computational Science. Ein Ingenieur oder Naturwissenschaftler erfhrt von Mglichkeiten der Cluster- und Grid-Rechentechnologie. Umgekehrt lernt ein Informatiker von den Bedrfnissen und Anforderungen der Ingenieur- und Naturwissenschaftler. Beide Seiten knnen somit ihre eigene Arbeitsweise besser planen.

Hinter vielen Programmen stecken clevere Verfahren, die man als Algorithmen bezeichnet. Algorithmen losen nicht nur mathematische Aufgaben, die sich mit Zahlen beschaftigen, sondern auch andere, ganz alltagliche Problemstellungen, bei denen logischer Spursinn, raumliche Orientierung oder geschicktes Verhandeln gefragt sind, beispielsweise: Wie sollten Seerauber eine Schatzkarte aufteilen, bzw. Bankangestellte den Geheimcode des Tresors? Wie ermittle ich den kurzesten Weg zwischen zwei Orten? Wie kann ich einen Kuchen gerecht aufteilen? Dieses Buch vollfuhrt einen Streifzug durch die faszinierende Welt der Algorithmen. Es verlangt keine Vorkenntnisse, so dass Schuler ab der Mittelstufe und Informatik-interessierte Laien neue und uberraschende Einblicke gewinnen konnen. In 43 Artikeln von Informatikern, die an Universitaten im In- und Ausland lehren, werden besonders elegante Algorithmen anschaulich und umgangssprachlich erklart, so dass die besondere Faszination der Informatik spurbar wird.

Absolut praxisnah und immer eher mit einem zwinkernden Auge, statt mit dem erhobenen Zeigefinger beantwortet der vorliegende Leitfaden folgende Fragestellungen und Themen rund um die Erstellung einer wissenschaftlichen Ausarbeitung: - Wie und wo recherchiere ich? Wie verwalte ich die Quellen?, - Wie zitiere und referenziere ich korrekt?, - Welches Material darf ich hinsichtlich der Urheberrechte verwenden?, - Wie baue ich meine Gliederung auf?, - Welche Software-Tools sind fur welche Aufgaben besonders geeignet?, - Wie erstelle ich Grafiken, Charts, Formeln, Diagramme? Wie bette ich sie ein?, - Wie funktioniert der Austausch mit dem Verlag bzw. mit der Druckerei?, - Neue deutsche Rechtschreibung, Stil, normgerechte Zeichnungen.Als solide Basis fr eine studentische Arbeit oder auch eine Dissertation ist zu diesem Buch eine komfortable LaTeX-Vorlage online frei erhltlich.

Dieses Lehrbuch gibt eine Einfuhrung in Verfahren zum systematischen Entwurf eingebetteter Systeme. Es handelt sich dabei um Systeme, die in einen technischen Kontext eingebettet und aus Optimalitatsgrunden hinsichtlich ihrer Aufgaben, Fahigkeiten, Schnittstellen und Einsatzgebiete spezialisiert sind, was im Allgemeinen eine Realisierung aus kooperierenden Hardware- und Softwarekomponenten erfordert. Wichtige Einsatzgebiete sind die Automobil- und Unterhaltungselektronik sowie die Kommunikations- und Medizintechnik. Alle Verfahren werden in einer einheitlichen Notation fr Hard- und Software beschrieben, wobei die wesentlichen Inhalte von der Modellierung bis hin zur Codegenerierung reichen. Auf Grund der steigenden Bedeutung eingebetteter Systeme stellt dieses Buch unentbehrliches Wissen fr Studierende der Informatik, Elektrotechnik, Informationstechnik und Mechatronik zusammen und ist zugleich ein wertvolles Referenz- und Nachschlagewerk sowohl fr Forscher als auch fr Entwickler eingebetteter Systeme.

Ein idealer Einstieg für Studierende der Informatik in die Mathematik, da jedes Kapitel mit konkreten, dem Leser vertrauten Begriffen oder Situationen beginnt. Davon ausgehend wird schrittweise abstrahiert bis hin zu den gebräuchlichen abstrakten Begriffen der modernen Mathematik, in jedem Kapitel viele interessante Situationen des Alltagslebens beschrieben werden, in denen die zuvor eingeführten abstrakten Begriffe und die bewiesenen Ergebnisse zum Einsatz kommen. Dabei wird auf Anwendungen eingegangen, die einen engen Bezug zur Informatik besitzen: Routenplaner, Google-Suche, Kryptographie, Codierungstheorie, Datenkompressionen, Hashtabellen und Sudoku. Die drei Teile der Buches: Algebra, Analysis und Diskrete Strukturen, die weitgehend voneinander unabhängig sind, sind so angelegt, dass sie im Wesentlichen einzeln verstanden werden können. Durch die Lösungen aller Übungsaufgaben ist das vorliegende Buch auch sehr gut zum Selbststudium geeignet.

Dieses Lehrbuch bietet eine moderne Einfuhrung in die Informatik fur das Grundstudium an Hochschulen und Fachhochschulen. Der Autor stellt die Prinzipien der "e;Systemmodellierung"e; und der "e;ingenieurmaigen Softwarekonstruktion"e; in den Mittelpunkt seiner Darstellung. In vier Banden deckt dieses Werk die Informatik-Grundvorlesung bis zum Vordiplom ab. Der vorliegende erste Band bietet den Einstieg in den Vorlesungszyklus und vermittelt die Grundbegriffe, mit denen die Informatik umgeht und die theoretischen Grundlagen (Algebren, Relationen, Logikgrundlagen, funktionales Programmieren, abstrakte Datentypen), die benotigt werden, um das systematische Konstruieren von Informatiksystemen zu erlernen.

Grundkenntnisse algorithmischer Prozesse sind wesentlich zum Verstandnis moderner Informations-Technologien. Hier setzen das Buch und die begleitende Lernsoftware an. Mit dem programmierbaren Marienkafer Kara kann sich der Leser in spielerischer Weise grundlegende Algorithmen und komplexe Aufgaben der Informatik erarbeiten. Das breite Spektrum dieser Lernumgebung umfasst erste Schritte beim Programmieren, aber auch fortgeschrittene Themen wie die Koordination nebenlufiger Prozesse oder die Modellierung zweidimensionaler Turing-Maschinen. Ferner bietet die Erweiterung JavaKara einen intelligenten bergang von endlichen Automaten zur Programmiersprache Java.Dieses Buch richtet sich in seiner spielerischen Vermittlung von Informatik-Grundlagen an alle, die ein grundlegendes Verstndnis der Prinzipien moderner Informations-Technologien erwerben mchten. Die zweite Auflage ist um zwei neue Kapitel zur Booleschen Logik erweitert worden.

Diese Einfuhrung in die Grundlagen der Dokumentation und des Information Retrieval, d.h. des Wiederauffindens von Information zu thematisch-inhaltlichen Fragen, entstand auf der Basis langjahriger Lehrerfahrung. Die sowohl theoretisch fundierte als auch praxisorientierte Darstellung der Daten-, Literatur- und Faktendokumentation enthalt neben zahlreichen Ubungen einen Beispiel-Thesaurus, die Besprechung realer Ordnungs- und Retrievalsysteme sowie ca. 200 Prufungsfragen mit Antworten. Das Buch ist von zentraler Bedeutung fur die Ausbildung von Dokumentaren, Bibliothekaren und Archivaren. Das Thema gewinnt aber auch an Bedeutung fur Wissenschaftler aller Fachrichtungen. Das Buch ist in seiner systematischen Darstellung und didaktischen Aufbereitung einzigartig. Durch sein ausfuhrliches Sachwortregister eignet es sich auch als Nachschlagewerk. In der vorliegenden vierten Auflage werden insbesondere Entwicklungen im Bereich des Internets und der Informationssysteme berucksichtigt.

Diese grundlegende Einführung in die Analysis wendet sich an Informatiker im ersten Studienabschnitt. Um speziell auf die Bedürfnisse des Informatikstudiums einzugehen, haben die Autoren diesem Werk folgende Konzepte zugrunde gelegt: Algorithmischer Zugang, schlanke Darstellung, Software als integrativer Bestandteil, Betonung von Modellbildung und Anwendungen der Analysis. Der Gegenstand des Buches liegt im Spannungsfeld zwischen Mathematik, Informatik und Anwendungen. Hier kommt dem algorithmischen Denken ein hoher Stellenwert zu. Der gewählte Zugang beinhaltet: Entwicklung der Grundlagen der Analysis aus algorithmischer Sichtweise, Vergegenständlichung der Theorie mittels MATLAB- und Maple-Programmen und Java-Applets, Behandlung grundlegender Konzepte und Verfahren der numerischen Analysis. Das Buch kann ab dem ersten Semester als Vorlesungsgrundlage, als Begleittext zu einer Vorlesung oder im Selbststudium verwendet werden.