IT-Handbuch für Fachinformatiker*innen - Der Ausbildungsbegleiter

Das Standardwerk für Ausbildung und Studium

Gut strukturiert und in gut lesbaren Lerneinheiten vermittelt Ihnen das Buch einen Überblick über das Gesamtgebiet der Fachinformatik, wie es die Prüfungsordnung der IHK für eine zwei- oder dreijährige Berufsausbildung vorschreibt. Sascha Kersken bietet Ihnen einen leichten Zugang zu allen Themen und Grundlagen der modernen Informationstechnik, wie sie Fachinformatikerinnen und Fachinformatiker in ihrer Ausbildung benötigen: Aufbau der Computerhardware, Betriebssysteme, Netzwerktechnik, -protokolle und -anwendungen, Daten- und Prozessanalyse sowie Grundlagen der Programmierung werden ebenso wie das Thema Datenbanken und Multimedia berücksichtigt. Mit vielen Prüfungsfragen und Praxisübungen!

• IT-Grundlagen, Netzwerk- und Servertechnik, Programmierung
• Praxisorientiertes Lehr- und Nachschlagewerk
• Alle Fachrichtungen: Anwendungsentwicklung, Systemintegration, Daten- und Prozessanalyse, Digitale Vernetzung

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

  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