Programmierung
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Computer - ein Universalwerkzeug:
- Die Stärke eines Computers ist seine
Vielseitigkeit: Er kann programmiert werden, d.h. seine einfachen
Grundbefehle können zur Erledigung verschiedenster Aufgaben
kombiniert werden.
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Beispiele für Grundbefehle:
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Verschieben von Daten
- Bringe den Inhalt von Speicherzelle 4228 in
das Register r3
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Berechnen
- Addiere den Inhalt der Register r1 und r2 und
speichere das Ergebnis in Register r3
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Steuern des Programmablaufs
- Hole das nächste Kommando aus der
Speicherzelle 2001, falls der Inhalt von Register r1 Null
ist.
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Programm:
- Folge von Kommandos, die von einem Computer
ausgeführt werden können
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Maschinensprache:
- Menge der grundlegenden Befehle, die ein Computer
direkt versteht
- unterschiedlich für verschiedene Rechnertypen bzw.
Prozessoren
- bezieht sich auf die interne Struktur einer CPU
(Register, Arithmetik-Einheit etc.)
- schwer zu benutzen zur Lösung echter Probleme
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Beispiele für "echte" Probleme:
- Berechne näherungsweise den Wert des Integrals
einer gegebenen Funktion zwischen bestimmten Grenzen.
- Untersuche einen menschlichen Satz, um
festzustellen, welche Anfrage an ein Flugbuchungssystem gestellt
wurde.
- Finde alle Personen aus einer großen Menge von
Bankkonten-Daten, deren Konto um einen bestimmten Betrag überzogen
ist.
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Höhere Programmiersprachen:
- verwenden Befehle aus einem bestimmten
Anwendungsgebiet
- abstrahieren von der Prozessor-Hardware
- sind leichter zu benutzen
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Beispiele:
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Mathematische Abstraktionen sind die Domäne von Fortran. Es erlaubt, eine mathematische Formel wie
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in der folgenden einfachen Weise zu formulieren:
- x1 = -p/2 + sqrt(p**2/4 -
q)
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Logische Abhängigkeiten und Beziehungen bilden die Basiskommandos
von Prolog. Damit kann man leicht Dinge
formulieren wie
- Satz = (Subjekt + Verb)
ODER
(Subjekt + Verb + Objekt)
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Spezielle Datenbank-Sprachen wie SQL
erlauben direkt Abfragen von Daten, z.B.:
- Zeige alle NAME Felder
im Datensatz KONTEN
für die (KONTOSTAND < -100 Euro)
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Problem:
- Programme in solchen Sprachen müssen in die
Maschinensprache des Prozessors übersetzt werden, damit sie
ausgeführt werden können. Diese mühsame Arbeit kann selbst wieder
von einem Programm erledigt werden.
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Compiler:
- Programm, das einen Programmtext einliest und in
Maschinensprache übersetzt.