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Einsatz von Informatikmitteln
Willkommen . . . . . . Studentinnen und Studenten der Fachrichtungen Agrarwissenschaften Erdwissenschaften Lebensmittelwissenschaften Umweltnaturwissenschaften zur Vorlesung Einsatz von Informatikmitteln
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Agenda für heute, 18. September, 2009
Begrüssung Aufbau der Informatik Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes I: Kommunikation Ziele und Struktur der Lehrveranstaltung, Leistungskontrolle Räume und Computer Pause Einführung ins E.Tutorial Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes II: Information 2/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Dozent Prof. Dr. H. Hinterberger
Das Team von EvIM Dozent Prof. Dr. H. Hinterberger Departement Informatik Assistierende Hilfsassistierende Dr. Lukas Fässler Martin Alig Lukas Brügger Hannah Haberkern Markus Dahinden Sara Kilcher Holger Flier Willy Lai Beat Gfeller Martin Maag Matus Harvan Adrian Schmidmeister Manuel Lang Thomas Oskam Marcel Schöngens Birte Schrader 3/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Aufbau der Informatik Begrüssung
Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes I: Kommunikation Ziele und Struktur der Lehrveranstaltung, Leistungskontrolle Räume und Computer Pause Einführung ins E.Tutorial Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes II: Information
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Theoretische Informatik
Aufbau der Informatik Theoretische Informatik Technische Informatik Praktische Informatik Angewandte Informatik Formale Methoden, mathematische Modelle Bsp.: Formale Sprachen, Graphentheorie, Automatentheorie, Berechenbarkeit, Kryptographie, Komplexitätstheorie . . . Funktioneller Aufbau von Rechnern, Geräten, Schaltungen Bsp.: Rechnerarchitektur, Rechnernetze, VLSI-Entwurf, mobile computing . . . Programmsysteme, Programmierumgebungen Bsp.: Programmiersprachen, Übersetzerbau, Betriebssysteme, Software-Engineering, Informationssysteme, Simulation, Internetanwendungen . . . Anwendung von Methoden und Systemen der Informatik Bsp.: Betriebsinformatik, CAD, CAE, medizinische Informatik, Software-Ergonomie, Expertensysteme, Prozesssteuerung . . . © Departement Informatik, ETH Zürich 4/31
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Sichtweisen der Informatik
Gesellschaft Informationsgesellschaft Angewandte Informatik Informationsarbeitsplatz Praktische Informatik Technische Informatik Informatikingenieur Theoretische Informatik 5/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Komponenten eines Informationsarbeitsplatzes
Informatikmittel Datenbanken, Tabellenkalkulation, WWW, etc. Methoden der Informatik Strukturierung von Daten, Programmierung, numerische Methoden, etc. Informations- und Kommunikationstechnologien Computer, Rechnernetze, Sensoren, etc. 6/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Funktionalität eines Informationsarbeitsplatz
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Informatikmittel für unseren Informationsarbeitsplatz
Computer: "Wintel" Datenverwaltung: Excel & Access (Microsoft, OpenOffice) Kommunikation: Internet (SeaMonkey Composer) Datenverarbeitung: Excel (Microsoft, OpenOffice) Informationserzeugung: Excel & VisuLab 8/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes I: Kommunikation
Begrüssung Aufbau der Informatik Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes I: Kommunikation Ziele und Struktur der Lehrveranstaltung, Leistungskontrolle Räume und Computer Pause Einführung ins E.Tutorial Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes II: Information
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Prozesssteuerung und Datenerfassung am Informationsarbeitsplatz
9/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Datenverarbeitung am Informationsarbeitsplatz
Tabellenkalkulation Makroprogrammierung Internet Datenverwaltung Datenvisualisierung 10/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Ziele und Struktur der Lehrveranstaltung, Leistungskontrolle
Begrüssung Aufbau der Informatik Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes I: Kommunikation Ziele und Struktur der Lehrveranstaltung, Leistungskontrolle Räume und Computer Pause Einführung ins E.Tutorial ® Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes II: Information
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Ziele der Lehrveranstaltung
Einen Informationsarbeitsplatz wirkungsvoll einsetzen: Datentransfer, Datenverarbeitung, Datendarstellung, Informationserzeugung, Datenverwaltung, Programmierung Teile der Informatik-Infrastruktur der ETH kennen lernen Mit dem Grundwortschatz der Informatik umgehen lernen Komplexität beherrschen lernen 11/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Bereitschaft, Selbstverantwortung für den Lernvorgang zu übernehmen.
Voraussetzungen Elementare Fertigkeiten im Umgang mit einem Personalcomputer und dessen Betriebssystem. Wir erwarten nicht, dass Sie mit Details der Elektronik vertraut sind und auch nicht, dass Sie programmieren können. Bereitschaft, Selbstverantwortung für den Lernvorgang zu übernehmen. Die Daten und Räume sind ebenfalls auf dem Informationsblatt notiert. Studierende in den Umweltnaturwissenschaften benötigen eine Syquest Festplatte, 5 1/4", 44 MByte. Wenn Sie mit einem System umgehen können, beschaffen sie sich bereits jetzt eine Syquest und kopieren sie die Systemsoftware. Alle anderen sollten sich vor dem 31. Okt. eine 3 1/2 " Diskette beschaffen. 12/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Themen der 7 Vorlesungen Schwerpunkt: Konzepte und Methoden
Datum 1 Einführung Sep. 2 Rechnernetze, Internet 25. Sep. 3 Numerische Methoden Okt. 4 Datenvisualisierung 23. Okt. 5 Datenverwaltung Nov. 6 Datenbankentwurf 20. Nov. 7 Programmierung Dez. 13/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Themen der 6 Übungen Schwerpunkt: Kompetenzerwerb
Abgabe-Zeitraum Praxis 1: Publizieren über Internet 21. Sep. bis Okt. Praxis 2: Tabellenkalkulation Okt. bis Okt. Praxis 3: Datenvisualisierung Okt. bis Okt. Praxis 4: Daten verwalten Nov. bis Nov. Praxis 5: Daten verwalten Nov. bis Nov. Praxis 6: Makroprogrammierung Nov. bis Dez. Leistungskontrolle: Sie erhalten die 2 Kreditpunkte dieser Vorlesung wenn Sie alle 6 Übungen bearbeitet und abgegeben sowie die Semesterende-Prüfung bestanden haben (Note 4 oder besser). 14/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Räume und Computer Begrüssung Aufbau der Informatik
Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes I: Kommunikation Ziele und Struktur der Lehrveranstaltung, Leistungskontrolle Räume und Computer Pause Einführung ins E.Tutorial Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes II: Information
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ETH-Intranet (Teilansicht)
Wireless 15/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Ihre Computerarbeitsplätze an der ETH
Raum Anzahl Typ Fachrichtung HG E PC/XP Agrarwissenschaften & Erdwissenschaften HG E PC/XP Agrarwissenschaften & HG E PC/XP Lebensmittelwissenschaften HG E PC/XP Umweltnaturwissenschaften Betreuungszeiten: Siehe Informationsblatt und Homepage 16/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Ihre Computerarbeitsplätze an der ETH
Sie können in irgend einem der öffentlichen Computerräume arbeiten, solange diese nicht für andere Veranstaltungen reserviert sind. Übungen abgeben können Sie jedoch nur in den für Sie reservierten Räumen. Für den Zugang von zu Hause aus, siehe: 17/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Computerarbeitsplätze: Zugangsverwaltung
In den Ihnen zugeteilten, sowie in allen öffentlichen Computerräumen: Login-Name undKennwort vom nethz (bereits in Ihrem Besitz) Beispiel: bsteiner, Xz.s41A Passwörter nur über ändern!! Bei Zugangs-Problemen wenden Sie sich bitte an: Clöient/Server-Struktur der Rechner erklären 18/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Wann können Sie an ETH-Computern arbeiten?
Die Computerräume sind während der jeweiligen Gebäudeöffnungszeiten zugänglich. Hauptgebäude Montag - Freitag 7:00 – 21:30 Uhr Samstag :00 – 16:00 Uhr CAB Montag – Freitag 6:30 – 19:00 Uhr Ausnahme: Die Räume sind für andere Veranstaltungen reserviert. Bedingung: Sie sind auf den Computern zugangsberechtigt. Weitere Informationen auf: 19/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Einführung ins E.Tutorial ®
Begrüssung Aufbau der Informatik Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes I: Kommunikation Ziele und Struktur der Lehrveranstaltung, Leistungskontrolle Räume und Computer Pause Einführung ins E.Tutorial ® Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes II: Information
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Selbständige ICT-Kompetenzen Fertigkeiten Konzepte Explain Do Try See
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Instruktion Anwendung Überprüfung 21/31
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Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes II: Information
Begrüssung Aufbau der Informatik Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes I: Kommunikation Ziele und Struktur der Lehrveranstaltung, Leistungskontrolle Räume und Computer Pause Einführung ins E.Tutorial Beispiel eines Informationsarbeitsplatzes II: Information
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A: Total der befallenen Stände
Von einfachen Daten . . . Häufigkeit verschiedener Bienenkrankheiten Kanton Faulbrut Sauerbrut Acarapis Varroa A B ZH 373 4.5 152 2.3 453 5.5 1161 137.1 BE 2239 6.8 847 3.3 1117 3.4 1205 35.9 LU 734 7.7 10 0.1 159 1.6 614 62.3 UR 20 86 28.1 7 1.2 92 149.3 SZ 107 5.9 100 6.9 112 6.2 532 284.6 OW 25 4.3 5 1.1 9 1.5 19 31.6 • • Schweiz 9278 7.1 3303 3.2 6419 4.9 9571 71.6 Varroa A: Total der befallenen Stände B: Befallene Stände pro Jahr und 1000 Bienenbesitzer (1988) 22/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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. . . zu komplexen Fragestellungen
Faulbrut Einwohner/Besitzer Sauerbrut Einwohner/Volk Sackbrut Tal/Volk Kalkbrut Fläche/Volk Tracheenmilbe Wald/Volk 1. Varroa Kunstwiese/Volk Eingesandte Proben Naturwiese/Volk Honigertrag Beeren/Volk Kulturland/Honig Raps/Volk Kulturland/Volk Obst/Volk Beschreibung der Lebensumgebung von Bienen in der Schweiz durch 20 Variablen! 23/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Multivariate Visualisierung!
"Rangliste" der Kantone. Wie können wir mit dieser Komplexität umgehen? Multivariate Visualisierung! 24/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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2-d: Schwankungen in der Anzahl registrierter Fälle von Faulbrut
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2-d: Entwicklung des Varroa-Befalls
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3-d: Im Kanton Zürich gemeldete Fälle von Faulbrut, gegliedert nach Bezirk
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Chernoff‘s Idee zur Visualisierung mehrdimensionaler Daten
Die Grösse oder Form verschiedener Gesichtsteile entsprechen dem Wert unterschiedlicher Parameter. 28/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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Extreme Ausprägungen des Gesichts
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Mögliche Zuordnung von Bienendaten an Gesichtsteile
Biegung der Mundlinie Honigertrag Grösse des Augapfels Raps/Volk Neigung der Augenbrauen Kulturland/Honig Stellung der Pupillen Obst/Volk Breite der Nase Kulturland/Volk Höhe der Augenbrauen Beeren/Volk Länge der Nase Fläche/Volk Länge der Augenbrauen 1. Varroa Länge der Mundlinie Einwohner/Besitzer Höhe des Gesichts Eingesandte Proben Höhe des Mundzentrums Einwohner/Volk Rundung obere Gesichtshälfte Faulbrut Abstand der Augen Tal/Volk Rundung untere Gesichtshälfte Sauerbrut 30/31 © Departement Informatik, ETH Zürich
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"Klassenbild" mit den 26 Kantonen der Schweiz
Geordnet nach Ähnlichkeit Zwei Probleme dieses Verfahrens: 1) Abhängigkeiten von Parametern (bei schmalem Mund verschwindet die Krümmung) 2) Klassifizieren, z.B. Gruppen bilden ist schwierig zu automatisieren 31/31
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Wir wünschen ein schönes Wochenende!
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