Software-Entwicklung für Echtzeitsysteme PDF

Bereits Leibniz hatte sich mit binären Zahlendarstellungen beschäftigt. Gemeinsam mit der Software-Entwicklung für Echtzeitsysteme PDF Algebra, die zuerst 1847 von George Boole ausgearbeitet wurde, bilden sie die wichtigsten mathematischen Grundlagen späterer Rechensysteme. Das Wort Informatik ist die Verschmelzung von Information und Automatik.


Författare: Juliane T. Benra.

Echtzeitsysteme sollen anfallende Daten unter Einhaltung von Zeitanforderungen verarbeiten. Deshalb hängt deren korrekte Funktion nicht nur von den Berechnungsergebnissen ab, sondern auch vom Zeitpunkt ihrer Erzeugung. Das Buch stellt den Stand der Entwicklungsmethodik von Software für eingebettete Systeme mit kritischen Zeitbedingungen umfassend dar. Die Autoren behandeln grundlegende Konzepte, Analyse und Entwurf, Synchronisation und Konsistenz, Betriebssysteme, Vernetzung, Programmierung, Qualität und Sicherheit sowie Ausführungszeitschranken.

Geprägt wurde die Bezeichnung Informatik von Karl Steinbuch und kann auf seine erste Publikation Informatik: Automatische Informationsverarbeitung von 1957 zurückgeführt werden. Nach einem internationalen Kolloquium in Dresden am 26. Februar 1968 setzte sich Informatik als Bezeichnung für die Wissenschaft nach französischem und russischem Vorbild auch im deutschen Sprachraum durch. Die fraglichen Angaben werden daher möglicherweise demnächst entfernt. Bitte hilf Wikipedia, indem du die Angaben recherchierst und gute Belege einfügst. Bereits 1967 bot die TU München den ersten Informatik-Studiengang auf Initiative Friedrich Ludwig Bauers an, damals noch unter dem Namen Informationsverarbeitung. 1969 gegründet und ist die größte Fachvertretung im deutschsprachigen Raum.

Die Geschichte der logischen Maschinen wird oft bis ins 13. Jahrhundert zurückverfolgt und auf Ramon Llull zurückgeführt. Eine der ersten größeren Rechenmaschinen ist die von Konrad Zuse erstellte, noch immer rein mechanisch arbeitende Z1 von 1937. 1956 beschrieb Noam Chomsky eine Hierarchie formaler Grammatiken, mit denen formale Sprachen und jeweils spezielle Maschinenmodelle korrespondieren. Wie bei anderen Wissenschaften gibt es auch einen zunehmenden Trend zur Spezialisierung.

Die Informatik unterteilt sich in die Teilgebiete der Theoretischen Informatik, der Praktischen Informatik und der Technischen Informatik. Die Theoretische Informatik bildet die theoretische Grundlage für die anderen Teilgebiete. Auf diese Erkenntnisse stützen sich Disziplinen der Praktischen und der Technischen Informatik. Sie beschäftigen sich mit zentralen Problemen der Informationsverarbeitung und suchen anwendbare Lösungen. Die Resultate finden schließlich Verwendung in der Angewandten Informatik.

Diesem Bereich sind Hardware- und Software-Realisierungen zuzurechnen und damit ein Großteil des kommerziellen IT-Marktes. Als Rückgrat der Informatik befasst sich das Gebiet der Theoretischen Informatik mit den abstrakten und mathematikorientierten Aspekten der Wissenschaft. Ein endlicher Automat hat eine endliche Menge von inneren Zuständen. Der Ansatz der formalen Sprachen hat seinen Ursprung in der Linguistik und eignet sich daher gut zur Beschreibung von Programmiersprachen. Formale Sprachen lassen sich aber auch durch Automatenmodelle beschreiben, da die Menge aller von einem Automaten akzeptierten Wörter als formale Sprache betrachtet werden kann. Kompliziertere Modelle verfügen über einen Speicher, zum Beispiel Kellerautomaten oder die Turingmaschine, welche gemäß der Church-Turing-These alle durch Menschen berechenbaren Funktionen nachbilden kann. Im Rahmen der Berechenbarkeitstheorie untersucht die theoretische Informatik, welche Probleme mit welchen Maschinen lösbar sind.

Den Begriff der Entscheidbarkeit kann man veranschaulichen als die Frage, ob ein bestimmtes Problem algorithmisch lösbar ist. Ein entscheidbares Problem ist zum Beispiel die Eigenschaft eines Texts, ein syntaktisch korrektes Programm zu sein. Die Komplexitätstheorie befasst sich mit dem Ressourcenbedarf von algorithmisch behandelbaren Problemen auf verschiedenen mathematisch definierten formalen Rechnermodellen, sowie der Güte der sie lösenden Algorithmen. Eingabeliste muss schlimmstenfalls genau einmal gelesen werden.

Dennoch gibt es Methoden, besonders schwierige Probleme als solche zu klassifizieren, wobei die Theorie der NP-Vollständigkeit eine zentrale Rolle spielt. Demnach ist ein Problem besonders schwierig, wenn man durch dessen Lösung auch automatisch die meisten anderen natürlichen Probleme lösen kann, ohne dafür wesentlich mehr Ressourcen zu verwenden. Das Problem ist eines der Millennium-Probleme, die vom Clay Mathematics Institute mit einer Million US-Dollar ausgeschrieben sind. Dieser Bereich beschäftigt sich mit der Theorie, Analyse, Charakterisierung und Implementierung von Programmiersprachen und wird sowohl in der praktischen als auch der theoretischen Informatik aktiv erforscht. Die Theorie der formalen Methoden beschäftigt sich mit einer Vielzahl an Techniken zur formalen Spezifikation und Verifikation von Software- und Hardwaresystemen.

Die Praktische Informatik entwickelt grundlegende Konzepte und Methoden zur Lösung konkreter Probleme in der realen Welt, beispielsweise der Verwaltung von Daten in Datenstrukturen oder der Entwicklung von Software. Sie beschäftigt sich mit der systematischen Erstellung von Software. Es werden auch Konzepte und Lösungsvorschläge für große Softwareprojekte entwickelt, die einen wiederholbaren Prozess von der Idee bis zur fertigen Software erlauben sollen. Ein wichtiges Thema der Praktischen Informatik ist der Compilerbau, der auch in der Theoretischen Informatik untersucht wird.

Ein Beispiel für den Einsatz von Datenstrukturen ist der B-Baum, der in Datenbanken und Dateisystemen das schnelle Suchen in großen Datenbeständen erlaubt. Die Mikroprozessortechnik wird durch die schnelle Entwicklung der Halbleitertechnik dominiert. Die Strukturbreiten im Nanometerbereich ermöglichen die Miniaturisierung von hochkomplexen Schaltkreisen mit mehreren Milliarden Einzelbauelementen. Systemarchitektur ist das Fachgebiet, das Konzepte für den Bau von Computern bzw. Ist der Rechner in ein technisches System eingebunden und verrichtet dort weitgehend unsichtbar für den Benutzer Aufgaben wie Steuerung, Regelung oder Überwachung, spricht man von einem eingebetteten System. Eingebettete Systeme sind in einer Vielzahl von Geräten des Alltags wie Haushaltsgeräten, Fahrzeugen, Geräten der Unterhaltungselektronik, Mobiltelefonen, aber auch in industriellen Systemen z.