April 08, 2021

STP000: Was ist Informatik?

48 minutes

In der ersten... nein, nullten Folge sprechen wir über die grundlegenden Muster von Informatik und Mathematik.

Dazu gehört, dass Informatik sowieso das einzig neue seit fließend Wasser, und Mathematik keine Naturwissenschaft ist.

Außerdem in dieser Folge: Was Trommeln im Stadion mit dem Wetter und Turing mit λ zu tun haben.

Shownotes

Einleitung: Erklärung des Podcastkonzepts durch ttimeless

Informatik ist das vllt. einzige wirklich neue eigenständige Studienfach des 20. Jh.

Crossover aus Mathematik (Strukturwissenschaft) und Elektrotechnik (Ingenieurwissenschaft)

mittlerweile eigenständig aufgrund Größe und unterschiedlicher Lernstruktur

ähnlich der Abgrenzung zwischen Medizin und Biologie

vielleicht vergleichbar mit der Bildung einer neuen Spezies: unterschiedlich genug zu allen anderen Disziplinen

Fokus in dieser Folge eher auf Mathematik als auf Elektrotechnik (Xyrill ist hier eher Theoretiker)

Mathematik: keine Naturwissenschaft, sondern Strukturwissenschaft

Untersuchung von "ausgedachten" Systemen

meist Bezug zu realen Dingen (z.B. Arithmetik, Rechnen mit Zahlen im Kopf und auf dem Zettel, ein grundsätzliches Element der Mathematik)

aber auch viel Grundlagenforschung (z.B. Primzahlen)

Teilbereiche der Mathematik sind erfolgreich, wenn sie reale Probleme lösen

Handel -> Arithmetik

Architektur -> Geometrie

Wechselstromtechnik -> Komplexe Zahlen

Rechenmaschinen -> theoretische Informatik (Xyrill nennt es "Berechnungstheorie")

Warum "Berechnungstheorie"?

Mathematik begnügt sich mit Aussagen wie "X ist lösbar", "X existiert"

Informatik muss immer auch erklären, wie etwas lösbar ist

"Ein Algorithmus ist eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen. Algorithmen bestehen aus endlich vielen, wohldefinierten Einzelschritten."

"Algorithmus": benannt nach einem iranischen Universalgelehrten aus dem 8. Jhd. (al-Chwarizmi)

Algorithmen gab's also auch schon, bevor es "Informatik" hieß

Arithmetik: Primzahlen finden (Sieb des Erastothenes)

Geometrie: Umkreis eines Dreiecks finden

Knotenkunde

maschinelles Abarbeiten von Algorithmen erfordert besonders präzise Formulierung

Menschen kommen mit ungenauen Erläuterungen oder reinen Zielbeschreibungen klar

Beispiel: Wörter alphabetisch sortieren

Beispiel: Gegeben zwei Zahlen, welche ist kleiner und welche ist größer?

"Berechenbarkeit" ist ein universales Konzept

nicht an bestimmte Arten von Rechnenmaschinen gebunden

Algorithmen können auch von Hand ausgeführt werden

Church-Turing-These: alle universellen Rechenmaschinen sind äquivalent (Turingmaschinen, Lambda-Kalkül, Primitiv-rekursive Funktionen)

nicht rigoros bewiesen, aber stimmt für alle bisher gefundenen universellen Rechenmaschinen

Durch das Aufschreiben von Algorithmen zeigen wir, dass wir ein Problem so gut verstanden haben, dass eine Maschine es für uns lösen kann.

Deswegen ist Informatik die Schlüsseltechnologie der modernen Welt.

...more

View all episodes

By Xyrillian Noises