Was besagt Moores Gesetz von 1965?
Es besagt exonentielles Wachstum für die pro Fläche verfügbaren Transistoren auf integrierten Schaltkreisen (Chips). (bei gleich bleibenden Preis)
—> Sie verdoppeln sich alle 2 Jahre.
(Gordon Moore war einer der Gründer von Intel)
Warum ist das Wachstum hier linear dargestellt?
Weil die Skala logarithmiert wird.
Wie sah die Entwicklung der Transitordichte tatsächlich aus?
Bis 2020 hat sich die Transistordichte (Leistung) alle 18-24 Monate verdoppelt.
—> Gegnthese zu does IT Matter?
Wie haben sich die Anzahl der Prozessorkerne, die typischen Watt zahlen, die Frequenz, die Performance, und die Tranistoren um veregleich über die zeit verändert?
Was sidn Begrenzende Faktoren, die die Witerentwicklung der Transistordichte verhindern?
Verbesserung lithographischer Verfahren
Energieeffizienz, Wärmeentwicklung, Wärmerauschen
2D —> 3D
Man kann Keine Bauelemente einsetzen, die kleiner als ein Elektron sind.
Gibt es auch ökonomische Grenzen?
Die Kosten für die Herstellung steigen auch exponentiell.
Gleichermaßen steogt der Aufwand exponentiell.
Das Budget “für die nächste Chipfabrik” wird in 5-10 Jahren nicht mehr verfügbar sein , da diese geld garnicht mehr im Umlauf sein kann.
Was ist ein Flop?
Eine Floating Point Operation—> Gleitkommazahloperation.
Wie viele Peta Flops /PFlops hat der Leistungsstärkste deutsche Rechner?
26,9 Peta Flops, bedeutet, dass ein Rechner 26,9 Billiarden Gleitkommaoperationen pro Sekunde (26,9 × 10^15 FLOPs) ausführen kann.
(Wenn alle Prozessorkerne an der selben Aufgabe arbeiten)
Top 15-20 Weltweit.
Was ist Ubiquitous Computing?
Ubiquitous Computing (auch Pervasive Computing) beschreibt eine Technologieentwicklung, bei der Computer allgegenwärtig, aber unsichtbar in den Alltag integriert sind.
—> alles durchdringender Einsatz von IT
Kleine rechner ersetzen große Rechensysteme.
Ubiquitous computing Synonyme?
Synonyme :
“Cyber Physical Systems”
“Industrie 4.0”
Wofür steht IoT?
Das Internet of Things (IoT) bezeichnet die Vernetzung von physischen Geräten über das Internet, sodass sie Daten sammeln, austauschen und automatisierte Aktionen ausführen können.
Wie läuft die EDV ab?
EDV = elektronische Dtaen Verarbeitung:
EVA = Eingabe —> Verarbeitung —> Ausgabe
—> Alle dise Dinge können bei ubiquitous Computing gautomatisch geschehen (“Alexa mit embedded Chip”)
—> Auch Gegenstände des Alltags bekommen Rechenleistung
Ist RFID ubiquitos Computing?
Ja.
Wie weit kann ein RFID Chip senden, und welche Datenmenge kann er typischerweise übertrgaen, und mit welcher Frequenz arbeitet er?
Nutzbare Speicherkapazität: 1536 Bit = 192 Byte
Frequenz: 125 kHz
Reichwweite: 7cm
Was ist damit gemeint, dass sich die Automatisierungslücke schließt?
RFID sind Kernbestandteil des Schließens der Lücke.
Oben zu sehen sind Cyber-Physische systeme.
Wie wirkt sich ubiquitous Computing auf die Informationssystempyramide aus?
Es erweitert die vertikale Integration —> Die physische Wertschöpfung, die quasi unterhalb der Pyramide liegt wird mit in die Pyramide integriert. (Das Basissystem)
Exkurs:
Dein Prof hebt die Bedeutung mobiler Geräte hervor, inklusive:
Internet-Anbindung (WLAN, Mobilfunk).
Systemplattformen (Windows, Android, iOS).
Innovationen (Touch, Cloud, Apps).
Nutzung in Organisationen mit Fokus auf BYOD und Sicherheit.
Kurz: Mobile Geräte sind allgegenwärtig, innovativ und herausfordernd für Organisationen.
Was ist kein konkretes Beispiel für die verbesserung der Vertikalintegration in der Informationspyramide, durch ubiquitous Computing?
Der Postbote muss das Paket einscannen, und dann unterschreibt man das —> Infos werden direkt vertikal Integriert.
Mit was für Arten der Programmiersprache arbeitet im Endefekt der Chip?
Programmiereungen der 1. Generation —> Binär, Hexadezimal
Maschinensprache
Was ist eine Programmiersprache der 2. Generation?
Assembler Sprache:
Statt zahlen gibt es Kürzel, die bestimmte Programmmierungen beinhalten.
Was ist eine Programmiersprache der 3. Generation?
Eine Hochsprache.
Bsp.: Python —> sehr benutzernah.
Was macht ein Compiler?
Er Übersetzt zwischen verschiedenen Programmiersprachen, und zwar wird der ganze Code übersetzt, bevor er ausgeführt wird.
Was macht ein Interpreter?
Er übersetzt zwischen Programmiersprache, jedoch übersetzt er Zeilen einzeln, und führt diese sofort aus.
was ist das für eine Programmiersprache?
Zweite Generation/ Assembler
Was für Optionen gibt es für dei Funktionsweise von Compilern?
Option 1: Compiler übersetzen direkt in Maschinensprache
Option 2: Compiler erzeugen einen maschinenunabhängigen (portablen) Zwischencode, der dann
von einer softwarebasierten Ablaufumgebung („virtuellen Maschine“) interpretativ (d.h. immer wieder neu übersetzt) ausgeführt wird.
oder (zur Beschleunigung) in einer weiteren Stufe („just-in-time“) in spezifischen Maschinencode übersetzt werden kann.
Beispiele:
UCSD Pascal (P-Code)
Java / Java Virtual Machine
Microsoft .NET (z.B. C#)
Was wird hier verdeutlicht?
Compiler erzeugen einen maschinenunabhängigen (portablen) Zwischencode, der dann (zur Beschleunigung) in einer weiteren Stufe („just-in-time“) in spezifischen Maschinencode übersetzt werden kann.
Eingangssprachen:
Verschiedene Programmiersprachen (C#, C++, VB.NET) werden zunächst durch ihren jeweiligen Compiler in einen gemeinsamen Zwischencode (CIL = Common Intermediate Language) übersetzt.
Zwischencode (CIL):
Der Zwischencode enthält Metadaten und ist unabhängig von der Hardwareplattform. Er wird durch eine virtuelle Maschine (z. B. .NET Runtime) verarbeitet.
Loader und Verifier:
Der Loader lädt den CIL-Code, und der Verifier überprüft dessen Sicherheit und Integrität.
JIT-Kompilierung (Just-In-Time):
Der Zwischencode wird bei Bedarf (zur Laufzeit) durch den JIT-Compiler in maschinenspezifischen Code übersetzt, der direkt von der Hardware ausgeführt werden kann.
Was ist die Von-Neumann-Architektur, und welche zentralen Komponenten gehören dazu?
Die Von-Neumann-Architektur beschreibt den grundlegenden Aufbau eines Rechners mit:
Steuerwerk (Control Unit): Steuert Befehlsausführung.
Rechenwerk (ALU): Führt Berechnungen aus.
Speicher: Hält Daten und Programme bereit.
Eingabe-/Ausgabegeräte: Interaktion mit der Außenwelt. Daten und Programme werden im gleichen Speicher abgelegt.
Was besagt Moores Gesetz, und wie lange bleibt es gültig?
Moores Gesetz besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren auf einem Chip etwa alle zwei Jahre verdoppelt. Grenzen:
Technisch: Miniaturisierung stößt auf physikalische und energetische Einschränkungen.
Ökonomisch: Hohe Kosten für die Chipproduktion.
Was ist das Grundkonzept von RFID-Systemen?
RFID (Radio Frequency Identification):
Bestandteile: Transponder und Sende-/Empfangseinheiten.
Funktion: Kontaktlose Datenübertragung zur Identifikation von Objekten (z. B. Reisepässe, Paletten).
Typen: Aktive (mit eigener Stromquelle) und passive Transponder.
Was ist Ubiquitous Computing, und welche Beispiele gibt es?
Ubiquitous Computing beschreibt den allgegenwärtigen Einsatz von IT in Alltagsgegenständen.
Beispiele: Smarte Geräte (IoT), Cyber-physische Systeme, Industrie 4.0.
Merkmale: Unsichtbare Integration, automatisierte Datenerfassung und -verarbeitung.
Was sind Compiler und Interpreter, und wie unterscheiden sie sich?
Compiler: Übersetzen Quellcode vollständig in Maschinensprache vor der Ausführung.
Interpreter: Übersetzen Quellcode während der Laufzeit Schritt für Schritt.
Was ist ein Zwischencode, und welche Vorteile bietet er?
Zwischencode (z. B. Java Bytecode): Plattformunabhängiger Code, der von einer virtuellen Maschine interpretiert oder just-in-time kompiliert wird. Vorteile:
Portabilität: Läuft auf verschiedenen Systemen.
Effizienz: Kombination aus plattformunabhängigem Code und schneller Ausführung.
Wie werden Systemsoftware und Anwendungssoftware voneinander abgegrenzt?
Systemsoftware: Steuert Hardware und bietet grundlegende Funktionen (z. B. Betriebssysteme).
Anwendungssoftware: Dient spezifischen Benutzeraufgaben (z. B. Textverarbeitung, Browser).
Was ist die Automatisierungslücke?
Die Automatisierungslücke beschreibt Bereiche, in denen menschliche Intervention erforderlich bleibt, da vollständige Automatisierung noch nicht möglich ist.
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