XTeubner Studienbücher Informatik – serie

Dieses Buch ist entstanden aus einer FORTRAN-Vorlesung mit Programmierprak­ tiken, die der Verfasser seit einigen Jahren an der Fachhochschule in Gießen in den Fachbereichen Elektrotechnik, Maschinenbau und Technisches Gesundheits­ wesen hält. Es soll dazu anregen, selbst Programme zu schreiben und nicht etwa fremde Programme zu übernehmen. So wie man eine gesprochene Sprache am besten dadurch erlernt, daß man ge­ zwungen wird, die eigenen Gedanken frei zu formulieren, so beherrscht man auch eine Programmiersprache erst dann, wenn man einige Programme selbst erstellt hat. Andererseits sollte aber schon aus Zeitgründen nicht jeder Anfänger mühsam alle Tricks der Programmierung neu erfinden müssen, denn auch Kinder lernen die ersten Worte durch Nachsprechen. Aus diesem Grunde ist das Praktikum in zwei Teile geteilt: die Präsenzübungen, in denen einzelne Sprachelemente an kleinen Aufgaben geübt werden und die Hausübungen, in denen Programme von ca. SO bis 150 Zeilen selbständig er­ stellt werden. In den Präsenzübungen wird den Teilnehmern von den Betreuern jede Hilfe ge­ geben, um in einer Doppelstunde (90 Minuten) die Programme zu schreiben, in den Rechner zu geben und auszutesten. Die Aufgaben sind im 1. Kapitel des Buches wiedergegeben. Für die etwas längeren Hausübungen haben die Teilnehmer vier Wochen Zeit.

Das vorliegende Lehrbuch beschäftigt sich in mathematisch präziser Weise mit ei­ nem ganz und gar praktischen Thema, nämlich dem Entwurf von Hardware. Kapitel 1 enthält eine Diskussion mathematischer Grundbegriffe. In den Kapiteln 2 bis 4 werden die notwendigen theoretischen Grundlagen über Boole'sche Ausdrücke, Schaltkreiskomplexität und Rechnerarithmetik behandelt. Der Übergang von der abstrakten Schaltkreistheorie zum Entwurf konkreter Schaltungen findet nahtlos in Kapitel 5 statt, wo aus den Verzögerungszeiten von Gattern das zeitliche Verhal­ ten von Flipflops und anderen Speicherbausteinen abgeleitet wird. Kapitel 6 enthält dann das vollständige Design eines einfachen Rechners. Das Lehrbuch ist aus Vorlesungen des zweiten Autors entstanden. Kapitel 2 bis 6 enthalten den Stoff für eine einsemestrige Anfängervorlesung. Kapitel 1 ist mehr ein Nachschlagewerk für nagende Fragen, die sich früher oder später einstellen. Kapitel und Abschnitte, die mit einem Stern gekennzeichnet sind, kann man überspringen. Die Darstellung großer Teile der Kapitell, 5 und 6 ist neu. Die Kapitel 2 bis 4 haben einen erheblichen Anteil an fortgeschrittenem Material. Es hat sich jedoch gezeigt, daß Erstsemester damit keine besonderen Schwierigkeiten haben. Im Einzelnen enthält Kapitell eine Entwicklung des formalen Mengenkonzepts in einer für Studienanfänger verständlichen Form. Die Sätze und Beweise in diesem Kapitel sind von vorne bis hinten klassische Mathematik. Der Standpunkt, von dem aus wir sie interpretieren, ist bewußt übermütig und nicht klassisch. Wir wollen damit den Studierenden schmackhaft machen, von Zeit zu Zeit auch Wohlvertrautes von einem frischen - natürlich nicht unsinnigen - Standpunkt aus zu betrachten. Das ist insbesondere beim Forschenmanchmal sehr nützlich.