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051011 VO Technical Foundations of Computer Science (2024S)

6.00 ECTS (3.00 SWS), SPL 5 - Informatik und Wirtschaftsinformatik

Moodle

Registration/Deregistration

Note: The time of your registration within the registration period has no effect on the allocation of places (no first come, first served).

Details

Language: German

Examination dates

Lecturers

Classes (iCal) - next class is marked with N

Friday 01.03. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Hörsaal C1 UniCampus Hof 2 2G-O1-03
Friday 08.03. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Hörsaal C1 UniCampus Hof 2 2G-O1-03
Friday 15.03. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Hörsaal C1 UniCampus Hof 2 2G-O1-03
Friday 22.03. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Hörsaal C1 UniCampus Hof 2 2G-O1-03
Friday 12.04. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Friday 19.04. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Friday 26.04. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Friday 03.05. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Friday 10.05. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Friday 17.05. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Friday 24.05. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Friday 31.05. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Friday 07.06. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Hörsaal C1 UniCampus Hof 2 2G-O1-03
Friday 14.06. 16:45 - 20:00 Hörsaal C1 UniCampus Hof 2 2G-O1-03
Friday 21.06. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Hörsaal C1 UniCampus Hof 2 2G-O1-03
Friday 28.06. 16:45 - 20:00 Hörsaal 1, Währinger Straße 29 1.UG
Hörsaal C1 UniCampus Hof 2 2G-O1-03

Information

Aims, contents and method of the course

*** Beachten Sie bitte das begleitende Repetitorium (als PUE - prüfungsvorbereitende Übung - abgekürzt). Hierfür ist eine separate Anmeldung in u:space erforderlich. Siehe https://ufind.univie.ac.at/de/course.html?lv=051012&semester=2024S ***

*** Ablauf der empfohlenen Kombination von Vorlesung und Repetitorium/PUE siehe Moodle - bitte zur VO und/oder zu einem Repetitorium/PUE anmelden, um Zugang zur Moodle-Seite zu erhalten ***

Ziel des Moduls TGI ist das Kennenlernen und Verstehen der Architektur und der allgemeinen Funktionsweise von Computersystemen. Inhalte sind insbesondere technische Grundlagen wie Zahlendarstellung und Boolesche Algebra, Digitale Logik und Rechnerarchitekturen; daneben wird auch auf die historische Entwicklung der Informatik eingegangen. Ein Ausblick auf aktuelle Entwicklungen im Bereich Quantencomputing beschließt die Vorlesung.

Die Vorlesung findet in geblockter Form statt und besteht im aktuellen Semester aus neun (wöchentlichen) Einheiten mit jeweils 4-5 Lernvideos, die jeweils für mindestens 10 Tage online zur Verfügung gestellt werden (Themenliste siehe unten). Die Vorlesung selbst findet als Präsenzeinheit statt. Das Wissen wird in den zugehörigen Repetitorien praktisch vertieft (Teilnahme empfohlen, separate Anmeldung notwendig).

Weitere Details werden in der Vorbesprechung bzw. auf Moodle bekanntgegeben.

Vorlesungsinhalte:

1. BIT
Zahlensysteme
Rechnen mit Binärzahlen
Negative Binärzahlen
Festkomma- und Gleitkommazahlen
Rundungsfehleranalyse

2. LOGIK
Wahrheitswerte
Gesetze der Booleschen Algebra
Normalformen
KV-Diagramme
Fuzzy-Logik

3. TRANSISTOR
Logische Zustände
Halbleiter
Transistoren
CMOS

4. GATTERSCHALTUNG
Gatter
Halb- und Volladdierer
Carry-Ripple-Addierer
Multiplizierer
Multiplexer & Decoder
ALU

5. SPEICHER
ROM
Latches & FlipFlops
SRAM & DRAM
Speicheraufbau

6. PROZESSOR
Amdahl's Gesetz
Abstraktionsebenen
Prozessorarchitektur
Prozessorperformance

7. CACHE & CO.
Paging
Caching
Cache-Performance
Cache-Organisation
Sekundärspeicher

8. ARCHITEKTUR
Rechnerarchitekturen
Pipelining
Superskalare Architekturen
Multicore & Multi-CPU

9. QUANTENCOMPUTING
Qubits
Quantengatter
Verschränkung
Teleportation
Quantenalgorithmen

Assessment and permitted materials

Schriftliche Präsenzprüfung.

Als Frageform werden offene Fragen sowie Multiple Choice Fragen eingesetzt. Es sind keine Unterlagen oder Hilfsmittel erlaubt.

Minimum requirements and assessment criteria

Mindestanforderung: Erreichen von mind. 50% der erreichbaren Punkte bei der schriftlichen Prüfung (keine Unterlagen erlaubt).

Zur Feststellung der Gesamtnote wird die folgende Notenskala angewendet:
Beurteilungsmaßstab gemäß der erreichten Punkte (Maximalpunktezahl: 70 Punkte)
61 <= P <= 70 Sehr Gut (1)
52,5 <= P < 61 Gut (2)
43,5 <= P < 52,5 Befriedigend (3)
35 <= P < 43,5 Genügend (4)
0 <= P < 35 Nicht Genügend (5)

Examination topics

Prüfungsrelevant ist immer jener Stoff, der im aktuell durchgeführten Lehrveranstaltungszyklus Gegenstand der Lehrveranstaltung ist. Der Umfang des prüfungsrelevanten Stoffs wird jeweils über die schriftlich verfügbar gemachten LV-Unterlagen definiert. Die Unterlagen zu dieser Lehrveranstaltung bestehen zum einen aus den Lehrveranstaltungsunterlagen wie zum Beispiel Folien und ggf. Lernvideos, zum anderen aus Unterlagen in Form der darin referenzierten Literatur. Das erfolgreiche Studium des Lehrinhalts dieser Lehrveranstaltung erfordert auch die eingehende Beschäftigung mit der referenzierten Literatur (Bücher, Papers, etc.).

Reading list

VO Folien, die Literaturliste der VO, sowie Literaturangaben, welche explizit auf den Übungsblättern angegeben sind.

Empfohlene Lehrbücher:
Peter Reichl: Eine kurze Geschichte der Technischen Informatik, Springer 2023 (erscheint im Laufe des Semesters).
Dirk W. Hoffmann: Grundlagen der Technischen Informatik. 5. aktualisierte Auflage, Hanser 2016
Klaus Wüst: Mikroprozessortechnologie, Springer 2011.
Johann Blieberger, Bernd Burgstaller, Gerhard Helge Schildt: Informatik - Grundlagen. Springer 2013.
Gesche Pospiech: Quantencomputer & Co. Springer essentials, 2021.

Association in the course directory

Module: TGI UF-INF-01 TGS

Last modified: Mo 29.04.2024 14:25