Organic Computing has emerged as a challenging vision for future information processing systems. Its basis is the insight that we will increasingly be surrounded by and depend on large collections of autonomous systems, which are equipped with sensors and actuators, aware of their environment, communicating freely, and organising themselves in order to perform actions and services required by the users.

These networks of intelligent systems surrounding us open fascinating ap-plication areas and at the same time bear the problem of their controllability. Hence, we have to construct such systems as robust, safe, flexible, and trustworthy as possible. In particular, a strong orientation towards human needs as opposed to a pure implementation of the tech-nologically possible seems absolutely central. The technical systems, which can achieve these goals will have to exhibit life-like or "organic" properties. "Organic Computing Systems" adapt dynamically to their current environmental conditions. In order to cope with unexpected or undesired events they are self-organising, self-configuring, self-optimising, self-healing, self-protecting, self-explaining, and context-aware, while offering complementary interfaces for higher-level directives with respect to the desired behaviour. First steps towards adaptive and self-organising computer systems are being undertaken. Adaptivity, reconfigurability, emergence of new properties, and self-organisation are hot top-ics in a variety of research groups worldwide.

This book summarises the results of a 6-year priority research program (SPP) of the German Research Foundation (DFG) addressing these fundamental challenges in the design of Organic Computing systems. It presents and discusses the theoretical foundations of Organic Computing, basic methods and tools, learningtechniques used in this context, architectural patterns and many applications. The final outlook shows that in the mean-time Organic Computing ideas have spawned a variety of promising new projects.

Die theoretische Informatik ist für viele Studierende ein Schreckgespenst, weil formale Einstiegshürden die Bezüge zur Praxis verschleiern. In diesem Lehrbuch wird das Theoretische aufgerollt, wie es ursprünglich entstanden ist: zur Lösung ganz praktischer Probleme. So ergeben sich Formalismen als logische Notwendigkeit, mathematische Eigenarten werden greifbar, komplexe Theorien verlieren ihren Schrecken. Radikal studierendenorientiert führt das Buch in Automatentheorie, Grammatiken, Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie ein.

Die Autoren erhielten 2013 gemeinsam den Fakultätslehrpreis für herausragende Lehre am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Lukas König studierte Informatik an der Universität Stuttgart und promovierte 2014 am Institut für angewandte Informatik und formale Beschreibungsverfahren (AIFB) des KIT. Derzeit forscht er zum Einsatz computergestützter Methoden im Informatikunterricht.

Friederike Pfeiffer-Bohnen studierte Wirtschaftsingenieurwesen am KIT. Am Institut AIFB promoviert sie derzeit im Bereich Hochschuldidaktik mit Schwerpunkt eLearning. Im Jahr 2016 erlangte sie das Baden-Württemberg-Zertifikat für Hochschuldidaktik.

Hartmut Schmeck hat seit 1991 eine Professur am Institut AIFB des KIT. Er forscht und lehrt über Algorithmen und Architekturen, in den letzten Jahren vor allem für selbstorganisierende, adaptive Systeme mit Anwendungen in Energie- und Verkehrssystemen.

Die theoretische Informatik ist für viele Studierende ein Schreckgespenst, weil formale Einstiegshürden die Bezüge zur Praxis verschleiern. In diesem Lehrbuch wird das Theoretische aufgerollt, wie es ursprünglich entstanden ist: zur Lösung ganz praktischer Probleme. So ergeben sich Formalismen als logische Notwendigkeit, mathematische Eigenarten werden greifbar, komplexe Theorien verlieren ihren Schrecken. Radikal studierendenorientiert führt das Buch in Automatentheorie, Grammatiken, Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie ein.

Die Autoren erhielten 2013 gemeinsam den Fakultätslehrpreis für herausragende Lehre am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Lukas König studierte Informatik an der Universität Stuttgart und promovierte 2014 am Institut für angewandte Informatik und formale Beschreibungsverfahren (AIFB) des KIT. Derzeit forscht er zum Einsatz computergestützter Methoden im Informatikunterricht.

Friederike Pfeiffer-Bohnen studierte Wirtschaftsingenieurwesen am KIT. Am Institut AIFB promoviert sie derzeit im Bereich Hochschuldidaktik mit Schwerpunkt eLearning. Im Jahr 2016 erlangte sie das Baden-Württemberg-Zertifikat für Hochschuldidaktik.

Hartmut Schmeck hat seit 1991 eine Professur am Institut AIFB des KIT. Er forscht und lehrt über Algorithmen und Architekturen, in den letzten Jahren vor allem für selbstorganisierende, adaptive Systeme mit Anwendungen in Energie- und Verkehrssystemen.

Die optimale Prüfungsvorbereitung anhand 100 Aufgaben zur Theoretischen Informatik mit ausführlicher Lösung. Zu jedem Kapitel wird eine Einleitung mit Link auf die Videoaufzeichnung einer zugehörigen Vorlesung am Karlsruher Institut für Technologie gegeben. Außerdem können in einem Forum Fragen und Probleme zu allen Aufgaben diskutiert werden. Behandelt werden die Themen: Formale Sprachen, endliche Automaten mit und ohne Ausgabe, Minimierung endlicher Automaten, Kellerautomaten, Turingmaschinen, rechtslineare, kontextfreie, monotone/kontextsensitive, allgemeine Grammatiken, Pumping-Lemmas, Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie und weitere.

Die optimale Prüfungsvorbereitung anhand 100 Aufgaben zur Technischen Informatik mit ausführlicher Lösung. Zu jedem Kapitel wird eine Einleitung mit Link auf die Videoaufzeichnung einer zugehörigen Vorlesung am Karlsruher Institut für Technologie gegeben. Außerdem können in einem Forum Fragen und Probleme zu allen Aufgaben diskutiert werden. Behandelt werden die Themen: Schaltnetze und Schaltwerke, Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS), Binary Decision Diagram (BDD), Zahlendarstellung, Kodierung und Fehlererkennung, Verschlüsselung, Rechnerarchitektur, Programmierung, Assembler, Betriebssysteme, Dateiorganisation und weitere.

Die optimale Prüfungsvorbereitung anhand 100 Aufgaben zur Theoretischen Informatik mit ausführlicher Lösung. Zu jedem Kapitel wird eine Einleitung mit Link auf die Videoaufzeichnung einer zugehörigen Vorlesung am Karlsruher Institut für Technologie gegeben. Außerdem können in einem Forum Fragen und Probleme zu allen Aufgaben diskutiert werden. Behandelt werden die Themen: Formale Sprachen, endliche Automaten mit und ohne Ausgabe, Minimierung endlicher Automaten, Kellerautomaten, Turingmaschinen, rechtslineare, kontextfreie, monotone/kontextsensitive, allgemeine Grammatiken, Pumping-Lemmas, Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie und weitere.

Organic Computing has emerged as a challenging vision for future information processing systems. Its basis is the insight that we will increasingly be surrounded by and depend on large collections of autonomous systems, which are equipped with sensors and actuators, aware of their environment, communicating freely, and organising themselves in order to perform actions and services required by the users.

These networks of intelligent systems surrounding us open fascinating ap-plication areas and at the same time bear the problem of their controllability. Hence, we have to construct such systems as robust, safe, flexible, and trustworthy as possible. In particular, a strong orientation towards human needs as opposed to a pure implementation of the tech-nologically possible seems absolutely central. The technical systems, which can achieve these goals will have to exhibit life-like or "organic" properties. "Organic Computing Systems" adapt dynamically to their current environmental conditions. In order to cope with unexpected or undesired events they are self-organising, self-configuring, self-optimising, self-healing, self-protecting, self-explaining, and context-aware, while offering complementary interfaces for higher-level directives with respect to the desired behaviour. First steps towards adaptive and self-organising computer systems are being undertaken. Adaptivity, reconfigurability, emergence of new properties, and self-organisation are hot top-ics in a variety of research groups worldwide.

This book summarises the results of a 6-year priority research program (SPP) of the German Research Foundation (DFG) addressing these fundamental challenges in the design of Organic Computing systems. It presents and discusses the theoretical foundations of Organic Computing, basic methods and tools, learningtechniques used in this context, architectural patterns and many applications. The final outlook shows that in the mean-time Organic Computing ideas have spawned a variety of promising new projects.

Die theoretische Informatik ist für viele Studierende ein Schreckgespenst, weil formale Einstiegshürden die Bezüge zur Praxis verschleiern. In diesem Lehrbuch wird das Theoretische aufgerollt, wie es ursprünglich entstanden ist: zur Lösung ganz praktischer Probleme. So ergeben sich Formalismen als logische Notwendigkeit, mathematische Eigenarten werden greifbar, komplexe Theorien verlieren ihren Schrecken. Radikal studierendenorientiert führt das Buch in Automatentheorie, Grammatiken, Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie ein.

Die Autoren erhielten 2013 gemeinsam den Fakultätslehrpreis für herausragende Lehre am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Lukas König studierte Informatik an der Universität Stuttgart und promovierte 2014 am Institut für angewandte Informatik und formale Beschreibungsverfahren (AIFB) des KIT. Derzeit forscht er zum Einsatz computergestützter Methoden im Informatikunterricht.

Friederike Pfeiffer-Bohnen studierte Wirtschaftsingenieurwesen am KIT. Am Institut AIFB promoviert sie derzeit im Bereich Hochschuldidaktik mit Schwerpunkt eLearning. Im Jahr 2016 erlangte sie das Baden-Württemberg-Zertifikat für Hochschuldidaktik.

Hartmut Schmeck hat seit 1991 eine Professur am Institut AIFB des KIT. Er forscht und lehrt über Algorithmen und Architekturen, in den letzten Jahren vor allem für selbstorganisierende, adaptive Systeme mit Anwendungen in Energie- und Verkehrssystemen.

Die theoretische Informatik ist für viele Studierende ein Schreckgespenst, weil formale Einstiegshürden die Bezüge zur Praxis verschleiern. In diesem Lehrbuch wird das Theoretische aufgerollt, wie es ursprünglich entstanden ist: zur Lösung ganz praktischer Probleme. So ergeben sich Formalismen als logische Notwendigkeit, mathematische Eigenarten werden greifbar, komplexe Theorien verlieren ihren Schrecken. Radikal studierendenorientiert führt das Buch in Automatentheorie, Grammatiken, Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie ein.

Die Autoren erhielten 2013 gemeinsam den Fakultätslehrpreis für herausragende Lehre am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Lukas König studierte Informatik an der Universität Stuttgart und promovierte 2014 am Institut für angewandte Informatik und formale Beschreibungsverfahren (AIFB) des KIT. Derzeit forscht er zum Einsatz computergestützter Methoden im Informatikunterricht.

Friederike Pfeiffer-Bohnen studierte Wirtschaftsingenieurwesen am KIT. Am Institut AIFB promoviert sie derzeit im Bereich Hochschuldidaktik mit Schwerpunkt eLearning. Im Jahr 2016 erlangte sie das Baden-Württemberg-Zertifikat für Hochschuldidaktik.

Hartmut Schmeck hat seit 1991 eine Professur am Institut AIFB des KIT. Er forscht und lehrt über Algorithmen und Architekturen, in den letzten Jahren vor allem für selbstorganisierende, adaptive Systeme mit Anwendungen in Energie- und Verkehrssystemen.

Die optimale Prüfungsvorbereitung anhand 100 Aufgaben zur Theoretischen Informatik mit ausführlicher Lösung. Zu jedem Kapitel wird eine Einleitung mit Link auf die Videoaufzeichnung einer zugehörigen Vorlesung am Karlsruher Institut für Technologie gegeben. Außerdem können in einem Forum Fragen und Probleme zu allen Aufgaben diskutiert werden. Behandelt werden die Themen: Formale Sprachen, endliche Automaten mit und ohne Ausgabe, Minimierung endlicher Automaten, Kellerautomaten, Turingmaschinen, rechtslineare, kontextfreie, monotone/kontextsensitive, allgemeine Grammatiken, Pumping-Lemmas, Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie und weitere.

Die optimale Prüfungsvorbereitung anhand 100 Aufgaben zur Technischen Informatik mit ausführlicher Lösung. Zu jedem Kapitel wird eine Einleitung mit Link auf die Videoaufzeichnung einer zugehörigen Vorlesung am Karlsruher Institut für Technologie gegeben. Außerdem können in einem Forum Fragen und Probleme zu allen Aufgaben diskutiert werden. Behandelt werden die Themen: Schaltnetze und Schaltwerke, Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS), Binary Decision Diagram (BDD), Zahlendarstellung, Kodierung und Fehlererkennung, Verschlüsselung, Rechnerarchitektur, Programmierung, Assembler, Betriebssysteme, Dateiorganisation und weitere.

Die optimale Prüfungsvorbereitung anhand 100 Aufgaben zur Theoretischen Informatik mit ausführlicher Lösung. Zu jedem Kapitel wird eine Einleitung mit Link auf die Videoaufzeichnung einer zugehörigen Vorlesung am Karlsruher Institut für Technologie gegeben. Außerdem können in einem Forum Fragen und Probleme zu allen Aufgaben diskutiert werden. Behandelt werden die Themen: Formale Sprachen, endliche Automaten mit und ohne Ausgabe, Minimierung endlicher Automaten, Kellerautomaten, Turingmaschinen, rechtslineare, kontextfreie, monotone/kontextsensitive, allgemeine Grammatiken, Pumping-Lemmas, Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie und weitere.