IT-Handbuch für Fachinformatiker*innen

Dieses Handbuch vermittelt alle Grundlagen der Informationstechnik, die angehende Fachinformatiker in ihrer Ausbildung benötigen: Computerhardware, Betriebssysteme, Netzwerktechnik, -protokolle und -anwendungen sowie Grundlagen der Programmierung, Datenbanken und Multimedia. Mit vielen Prüfungsfragen und Praxisübungen. Aus dem Inhalt: - Überblick IT-Ausbildung - Mathematische und technische Grundlagen - Hardware und Betriebssysteme - Datenbanken - Windows, Linux, macOS - Grundlagen und Praxis - Netzwerktechnik und Netzwerkpraxis - IT-Sicherheit - Datenanalyse, Machine Learning, Künstliche Intelligenz (KI) - Programmierung in Java, Python, JavaScript und PHP - Software-Engineering - Algorithmen und Datenstrukturen - Prozessanalyse - Internet- und Webtechnologien Die Fachpresse zur Vorauflage: c't: »Das riesige bis unüberschaubare Themenspektrum versteht Kersken gut transparent zu machen. Mit seinen verständlich und eingängig präsentierten umfassenden Informatik-Inhalten spricht sein Buch nicht nur Auszubildende an.«

Materialien zum Buch ... 17 Vorwort ... 19 1. Einführung ... 27 1.1 ... Informationstechnik, Informatik und EDV ... 27 1.2 ... Die Geschichte der Rechenmaschinen und Computer ... 38 1.3 ... Digitale Speicherung und Verarbeitung von Informationen ... 58 1.4 ... Übungsaufgaben ... 62 2. Mathematische Grundlagen ... 67 2.1 ... Einführung in die Logik ... 67 2.2 ... Mengenlehre und diskrete Mathematik ... 81 2.3 ... Mathematische Verfahren im Alltag ... 97 2.4 ... Grundlagen der Stochastik ... 101 2.5 ... Grundlagen der linearen Algebra ... 109 2.6 ... Grundlagen der Analysis ... 123 2.7 ... Informationsspeicherung im Computer ... 128 2.8 ... Übungsaufgaben ... 139 3. Technische und theoretische Grundlagen ... 147 3.1 ... Elektronische Grundlagen ... 147 3.2 ... Automatentheorien und -simulationen ... 156 3.3 ... Übungsaufgaben ... 175 4. Hardware ... 179 4.1 ... Grundlagen ... 179 4.2 ... Die Zentraleinheit ... 183 4.3 ... Die Peripherie ... 212 4.4 ... Übungsaufgaben ... 236 5. Netzwerkgrundlagen ... 243 5.1 ... Einführung ... 243 5.2 ... Funktionsebenen von Netzwerken ... 251 5.3 ... Klassifizierung von Netzwerken ... 260 5.4 ... Netzwerkkarten, Netzwerkkabel und Netzzugangsverfahren ... 269 5.5 ... Datenfernübertragung ... 280 5.6 ... Die TCP/IP-Protokollfamilie ... 284 5.7 ... Übungsaufgaben ... 336 6. Betriebssysteme ... 349 6.1 ... Entwicklung der Betriebssysteme ... 350 6.2 ... Aufgaben und Konzepte ... 358 6.3 ... Windows ... 380 6.4 ... Linux und Unix ... 402 6.5 ... Übungsaufgaben ... 433 7. Grundlagen der Programmierung ... 443 7.1 ... Python ... 445 7.2 ... Java ... 533 7.3 ... Übungsaufgaben ... 583 8. Algorithmen und Datenstrukturen ... 587 8.1 ... Algorithmen erarbeiten und implementieren ... 588 8.2 ... Datensammlungen sortieren ... 595 8.3 ... Nach Daten suchen ... 602 8.4 ... Bäume und Graphen ... 623 8.5 ... Bedingungserfüllungsprobleme ... 646 8.6 ... Übungsaufgaben ... 657 9. Weitere Konzepte der Programmierung ... 659 9.1 ... Reguläre Ausdrücke ... 659 9.2 ... Systemnahe Programmierung ... 677 9.3 ... Einführung in die Netzwerkprogrammierung ... 685 9.4 ... Externe Module und Abhängigkeiten ... 694 9.5 ... Übungsaufgaben ... 704 10. Datenanalyse, Machine Learning, künstliche Intelligenz ... 707 10.1 ... Einführung ... 708 10.2 ... Daten auswählen, aufbereiten und analysieren ... 715 10.3 ... Konkrete Machine-Learning-Verfahren ... 739 10.4 ... Künstliche neuronale Netzwerke ... 758 10.5 ... Übungsaufgaben ... 777 11. Software-Engineering ... 779 11.1 ... Überblick ... 780 11.2 ... Werkzeuge ... 797 11.3 ... Übungsaufgaben ... 831 12. Geschäftsprozessanalyse ... 835 12.1 ... Überblick ... 835 12.2 ... Prozesse modellieren mit BPMN ... 841 12.3 ... Mit einem ERP- und CRM-System arbeiten ... 851 12.4 ... Übungsaufgaben ... 858 13. Datenbanken ... 859 13.1 ... Die verschiedenen Datenbanktypen ... 860 13.2 ... Mit relationalen Datenbanken arbeiten ... 873 13.3 ... Mit NoSQL-Datenbanken arbeiten ... 887 13.4 ... Grundlagen der Datenbankprogrammierung ... 891 13.5 ... Übungsaufgaben ... 896 14. Server für Webanwendungen ... 901 14.1 ... HTTP im Überblick ... 901 14.2 ... Der Webserver Apache 2 ... 914 14.3 ... Übungsaufgaben ... 937 15. Weitere Internet-Serverdienste ... 941 15.1 ... Namens- und Verzeichnisdienste ... 941 15.2 ... Die »Meta-Server« inetd und xinetd ... 956 15.3 ... Übungsaufgaben ... 960 16. Virtualisierung, Container und Cloud Computing ... 963 16.1 ... Virtualisierung ... 963 16.2 ... Container-Infrastrukturen ... 969 16.3 ... Cloud Computing ... 975 16.4 ... Übungsaufgaben ... 977 17. Datei- und Datenformate ... 979 17.1 ... Textdateien und Zeichensätze ... 979 17.2 ... Textbasierte Dateiformate ... 988 17.3 ... Binäre Dateiformate ... 1014 17.4 ... Übungsaufgaben ... 1026 18. Webseitenerstellung mit HTML und CSS ... 1031 18.1 ... HTML und XHTML ... 1032 18.2 ... Cascading Style Sheets (CSS) ... 1067 18.3 ... Webseiten-Layout und -Design ... 1081 18.4 ... Übungsaufgaben ... 1091 19. Webserveranwendungen ... 1099 19.1 ... PHP ... 1099 19.2 ... Eine REST-API implementieren ... 1166 19.3 ... Übungsaufgaben ... 1195 20. JavaScript und Ajax ... 1199 20.1 ... Grundlagen ... 1200 20.2 ... Das Document Object Model (DOM) ... 1240 20.3 ... Ajax und die Fetch API ... 1253 20.4 ... Die JavaScript-Bibliothek React.js ... 1264 20.5 ... Übungsaufgaben ... 1286 21. Sicherheit ... 1289 21.1 ... Endgeräte schützen ... 1290 21.2 ... Netzwerk- und Serversicherheit ... 1303 21.3 ... Übungsaufgaben ... 1317 Anhang ... 1321 A ... Glossar ... 1323 B ... Zweisprachige Wortliste ... 1337 C ... Kommentiertes Literatur- und Linkverzeichnis ... 1349 Index ... 1363