Herzbergs Hörsaal: Informatik studieren mit den Ohren Archiv

Schaltungen, die aus Logikgattern aufgebaut sind, lassen sich leicht berechnen. Hier lernen Sie das Grundprinzip kennen.

Sie werden zum Zuhören den Foliensatz benötigen, den ich für Sie erstellt habe:

https://drive.google.com/file/d/1q3w-E6LcXxA8dO5GsJH-mCJOfFHoOf2I/view?usp=sharing

Der Product-Life-Cycle digitaler Produkte (Quellen)

1. Geburt (Luca Hehl)

# Ciroth, A., & Franze, J. LCA of an Ecolabeled Notebook. Consideration of Social and Environmental Impacts Along the Entire Life Cycle.(GreenDeltaTC, 2011).

# Helms, H., et al. Weiterentwicklung und vertiefte Analyse der Umweltbilanz von Elektrofahrzeugen. https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/weiterentwicklung-vertiefte- analyse-der (2016).

# Bauer, C., et al. The Environmental Performance of Current and Future Passenger Vehicles: Life Cycle Assessment based on a Novel Scenario Analysis Framework. Applied Energy 157, 871–883 (2015).

2. Leben (Julian Neuweger)

Klumpp, D. Energiefresser Internet: Die Ökobilanz eines Mausklicks. https://www.swr.de/odysso/oekobilanz-des-internets/-/id=1046894/did=21791748/nid=1046894/1jsu4be/index.html (2018)

Andrae, A., & Edler, T., On Global Electricity Usage of Communication Technology: Trends to 2030. Challenges 6, 117–157 (2015) und Statista (2017). https://de.statista.com/statistik/daten/studie/151356/umfrage/stromverbrauch-ausgewaehlter-laender-weltweit/

Shehabi, A., et al. The Energy and Greenhouse-gas Implications of Internetvideo Streaming in the United States. Environmental Research Letters 9 (2014). Cisco. VNI Global Fixed and Mobile Internet Traffic Forecasts.

Hintemann, R., & Hinterholzer, S. Smarte Rahmenbedingungen für Energie-und Ressourceneinsparungen (Kurzstudie im Auftrag des Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland e.V. (BUND)). https://bund.net/kurzstudie_smarthome (2018).

3. Tod (Mike Rademacher)

Wikipedia. Software Bloat. https://en.wikipedia.org/wiki/Software_bloat (2019).

Wirth, N. A Plea for Lean Software. Computer 28, 64–68 (1995).

UNEP. Waste Crimes, Waste Risks: Gaps and Challenges In the Waste Sector: UNEP Report (2015).

Hier -- wie am Ende der Episode versprochen -- einige Links zu Open-Source-Projekten, die unsere digitale Welt jetzt schon ein wenig nachhaltiger machen:

Kommunizieren

# Chatten: signal.org/de und delta.chat/de/

# E-Mails schreiben: posteo.de

# Mit Video telefonieren: jitsi.org/jitsi-meet/

# Daten teilen in der Cloud: nextcloud.com

Sich informieren

# Im Internet browsen: mozilla.org/de/firefox/ und torproject.org/

# Informationen im Internet suchen: duckduckgo.com und startpage.com

Navigieren

# openstreetmap.org

# transportr.app

Zugriff verhindern

# Werbung blockieren: wikipedia.org/wiki/UBlock_Origin eff.org/privacybadger

# Passworte sicher managen: keepassxc.org

# Smartphone-Betriebssystem frei von Google nutzen: lineageos.org und f-droid.org/de

Quellen zum Nachschlagen:

# Anja Höfner, Vivian Frick (04.07.2019): Was Bits und Bäume verbindet - Digitalisierung nachhaltig gestalten, https://www.oekom.de/buch/was-bits-und-baeume-verbindet-9783962381493?p=1 (30.05.2020)

# Billig, Michael (30.04.2017): Elektroschrott: Giftige Goldgrube, https://schrotundkorn.de/artikel/elektroschrott-giftige-goldgrube (26.05.2020)

# Statistik 1: lfH Köln (Februar 2020): Inwiefern achten Sie bereits auf Nachhaltigkeit bei Ihren Einkäufen in den folgenden Warengruppen? in: Statista – das Statistik.Portal. https://de.statista.com/statistik/daten/studie/1109400/umfrage/nachhaltigeskaufverhalten-nach-warengruppen/ (26.05.2020)

# Statistik 2: lfD Allensbach (Juli 2019): Anzahl der Personen in Deutschland, die bereit sind, für umweltfreundliche Produkte mehr zu zahlen, von 2015 bis 2019, in: Statista – das Statistik-Portal. https://de.statista.com/statistik/daten/studie/264571/umfrage/kaeufertypenzahlungsbereitschaft-fuer-umweltfreundliche-produkte/ (26.05.2020)

In dieser Episode schauen wir uns sehr detailliert den Aufbau einer CPU an, ausgehend von einfachen Schaltgliedern. Die zunehmende Kompliziertheit und Informationsdichte dieser Vorlesung wird Sie herausfordern. Gehen Sie in Ihrem eigenen Tempo an das Thema heran.

Leider kann ich Ihnen den Foliensatz nicht öffentlich zur Verfügung stellen, da ich viele Bilder aus dem Buch von Gumm und Sommer "Einführung in die Informatik" verwende, die rechtlich geschützt sind. Als Studentin und Student von mir finden Sie die Folien an bekannter Stelle in unserem E-Learningsystem Moodle.

Die künstliche Obsoleszenz, also die gewollte Beschleunigung der Alterung von Produkten, hat in unserem Zeitalter eine große Bedeutung. Wie oft kommt es vor, dass wir eigentlich noch funktionierende Geräte wie unser Smartphone durch ein neues austauschen? Dieser Podcast beschäftigt sich mit der gewollten Alterung von Produkten und den Möglichkeiten durch Open Source dieser Entwicklung entgegenzuwirken.

Die Inhalte dieser Episode haben wir auf folgende Quellen gestützt:

"Bits und Bäume"-Buch (vor Allem Beiträge auf den Seiten 71, 76, 79, 80, 86):

# https://www.oekom.de/buch/was-bits-und-baeume-verbindet-9783962381493?p=1

Themenabschnitt Obsoleszenz:

Glühbirnenkartell:

# https://www.focus.de/digital/computer/chip-exklusiv/tid-26038/defekte-handys-fernseher-kameras-hardware-mit-verfallsdatum_aid_762736.html

# https://www.deutschlandfunkkultur.de/der-profitable-tod-der-gluehbirne.1008.de.html?dram:article_id=219583

Elektroschrott:

# https://www.bmz.de/de/themen/abfall/elektroschrott/index.html

# https://www.heise.de/tr/artikel/Statistik-der-Woche-So-viel-Elektroschrott-produzieren-wir-3921356.html

Upgrade Cycle PC:

# https://www.pcworld.com/article/3078010/the-pc-upgrade-cycle-slows-to-every-five-to-six-years-intels-ceo-says.html

Belege für die Vorteile der Einführung von Right to Repair:

# https://www.europarl.europa.eu/news/de/headlines/economy/20170629STO78621/eu-abgeordnete-fordern-massnahmen-fur-langere-lebensdauer-von-produkten

# https://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/STUD/2016/579000/IPOL_STU(2016)579000_EN.pdf

Beitrag zur Obsoleszenz durch Software:

# https://www.youtube.com/watch?v=tFdqkuI9wkc&t=203s

Erkenntnis der Problematik von Software Obsoleszenz der EU (R, S)

# https://www.europarl.europa.eu/doceo/document/A-8-2017-0214_EN.html

Themenabschnitt Right to Repair:

# https://www.spiritlegal.com/de/aktuelles/details/a-right-to-repair-recht-auf-reparatur.html

# https://www.lto.de/recht/hintergruende/h/usa-right-to-repair-apple-smartphone-deutschland-keine-kostenguenstige-reparatur/

Themenabschnitt Open Source:

# https://opensource.org/

# https://www.gruenderszene.de/lexikon/begriffe/open-source

# https://t3n.de/news/open-source-software-pro-contra-1145742/

# https://www.channelfutures.com/strategy/open-sources-killer-features-what-makes-open-source-so-popular

# https://www.aioma.com/de/blog/open-source-software-geschichte-zukunft

Diese Episode wurde im Rahmen des Moduls Bits und Bäume unter anderem von den Studierenden Lucas Speakman und Alina Werre entwickelt. Thematisch wird sich mit dem Thema Videostreaming und Nachhaltigkeit befasst. Abschließend könnt ihr euch auf praktische Tipps freuen, wie jeder von euch etwas zu einer nachhaltigen Digitalisierung beitragen kann.

Quellen:

# https://reset.org/knowledge/der-digitale-fussabdruck

# https://utopia.de/ratgeber/streaming-dienste-klima-netflix-co2/

# https://www.dw.com/de/co2-aussto%C3%9F-von-online-video-streaming-als-klima-killer/a-49469109

# https://www.netzwoche.ch/news/2019-04-26/wie-video-streaming-die-umwelt-verpestet

# https://www.chip.de/news/Netflix-YouTube-Sky-und-Co.-Die-Kehrseite-des-Streaming-Vergnuegens_177964298.html

# https://www.aktiv-online.de/ratgeber/stromverbrauch-beim-streamen-so-geht-es-klimafreundlicher-3996

# https://www.dw.com/de/co2-ausstoß-von-online-video-streaming-als-klima-killer/a-49469109

In dieser Episode zu "Bits und Bäume" unterhalte ich mich mit Mario Garz (BienenWerk) über Strom und Digitalisierung. Wir sprechen über Balkonkraftwerke, dezentrale Stromnetze mit Smart Metern und Batterien als Stromspeichern und zum Schluss noch ein wenig darüber, warum man Strom braucht, wenn man sich von der Ölheizung im Haus trennen möchte. Mario Garz, BienenWerk: https://www.bienen-werk.de/ Das Balkonkraftwerk: https://machdeinenstrom.de/ Das Konzept der Firma Sonnen: https://sonnen.de/ Shell übernimmt Sonnen: https://sonnen.de/shell-uebernimmt-sonnen-und-erweitert-damit-sein-angebot-speicherloesungen-und-energieservices-fuer/ Immer wieder Thema: Smart Meter (https://www.verbraucherzentrale.de/wissen/energie/preise-tarife-anbieterwechsel/smart-meter-die-neuen-stromzaehler-kommen-13275)

Die Frage, wie ein Rechner mit der Aussenwelt kommunizieren kann, ist nicht wesentlich anders als die, wie Sie mit der Umwelt kommunizieren können. Eine Antwort darauf gebe ich Ihnen mit einem Besuch im Totenreich. Weiter geht es mit der Frage, was passiert, wenn Sie einen Computer einschalten. Sie erfahren Grundlegendes zum BIOS bzw. UEFI, zu Betriebssystemen und der Kommandozeile. Anschließend widmen wir uns noch einer ganz anderen Frage: Wie läuft die Übersetzung und Ausführung eines Programms ab, das in C, C# bzw. Java geschrieben ist?

Anbei meine Vorbereitungsnotizen zu dieser Episode: https://drive.google.com/file/d/1xYmQ97tpgrJPTMMMPQJz7RQWcZHFi5s7/view?usp=sharing

Um das Bevölkerungswachstum zu verstehen, entwickelte der belgische Mathematiker Verhulst 1836 ein einfaches mathematisches Wachstums-Modell, die sogenannte logistische Gleichung. Die Besonderheit des Modells liegt darin, dass das Wachstum nicht unendlich, sondern begrenzt ist. Allein die Begrenzung sorgt dafür, dass eine Population notwendig eine Wachstumsrate > 1 haben muss, sonst ist sie dem Untergang geweiht. Gleichzeitig ist es die Wachstumsrate, die -- wenn sie bestimmte Größenwerte annimmt -- die Bevölkerungszahlen aufs Seltsamste schwanken lässt und die Vorhersage einer Zukunft sogar unmöglich machen kann. Kann man so ein System steuern? Auch darauf versuche ich eine Antwort zu geben.

Als Material steht Ihnen ein Dokument von mir zur Verfügung, das Sie dazu anregt, die logistische Gleichung zu programmieren und selbst zu untersuchen:

https://docs.google.com/document/d/1--yDm9zxPJR0j8XDS6yisABTVjdt0PL77FMPbiRRqXQ/edit?usp=sharing

Die Rechnerarchitektur nach von Neumann bestimmt bis heute den Aufbau moderner Prozessoren. Die Architektur und ihre Prinzipien sind clever durchdacht und universell angelegt.

https://drive.google.com/file/d/1aQw8ghYWmOm10P3Kep-htkvvKbf7cxjR/view?usp=sharing

Haben Sie gehört, dass Spotify einen Millionen-Dollar-Deal mit dem Podcaster Joe Rogan ausgehandelt hat? Spotify verfolgt damit eine konsequente Strategie, Podcasts in seinem Angebot unterzubringen und zu verankern. Auch anchor.fm hatte Spotify vor einiger Zeit gekauft, um die Podcast-Produktion so einfach wie möglich zu machen und auf Spotify anzubieten. Ich erkläre Ihnen, warum Spotify so sehr am Podcasting interessiert ist.

Ich empfehle Ihnen in der Episode darüber hinaus zwei Podcasts:

The Rabbit Hole: https://www.nytimes.com/column/rabbit-hole

UKW von Tim Pritlove, Folge 026: https://ukw.fm/ukw026-corona-quarano/

Auch die textuelle Interaktion einer Anwendung mit ihrer Nutzerin bzw. ihrem Nutzer will gut überlegt sein. Einfach gestaltete und klar strukturierte Dialoge sind sowohl für graphische wie auch textuelle Interaktionen die entscheidenden Gestaltungsprinzipien. Ich erkläre Ihnen die Umsetzung einer Textinteraktion über die Konsole am Beispiel des Tic-Tac-Toe-Spiels.

Den Foliensatz zu dieser Episode finden Sie unter https://drive.google.com/file/d/1P5VaTImeJxP2AIWPwKpdbEeZOZReUjBb/view?usp=sharing 

Das Nim-Spiel kommt so schlicht und einfach daher und dennoch ist der Spielbaum gar nicht so unaufwendig zu berechnen auf der Suche nach dem besten Spielzug. Es hilft, sich den Spielgraphen zu veranschaulichen und daraus Berechnungsstrategien abzuleiten.

https://drive.google.com/file/d/1XUVmgQct9DUM-LJ5Aak6whEQa41m1O_x/view?usp=sharing

Am Ende des Semester steht die Prüfung zu den Grundlagen der Informatik, die Klausur. Damit Sie einen ersten Eindruck davon gewinnen, schauen wir uns die Klausur aus dem Sommersemester 2019 an.

Das Titelblatt: https://drive.google.com/file/d/1zje4smZgzB0tWTpbVPH2a9kAIkTr6iie/view?usp=sharing

Die Aufgaben: https://drive.google.com/file/d/1ZbruKv09xqE12XCxLSkRJoAT0k61mpob/view?usp=sharing