Dieter Bergmann, Lichtenfels 0 Wiederholung Dieter Bergmann, Lichtenfels

GRUNDWISSEN Definitionen Objekt: individuelles und identifizierbares Exemplar von Dingen, Personen oder Begriffen der realen Welt oder der Vorstellungswelt hat einen eindeutigen Namen, bestimmte Eigenschaften, reagiert mit einem definierten Verhalten auf seine Umwelt Attribut: Eigenschaft eines Objekts, ist unveränderlich Attributwert: momentaner Wert eines Attributs, kann geändert werden GRUNDWISSEN

Definitionen (Fortsetzung) Zustand: Gesamtheit der zur Zeit gültigen Attributwerte Methode: Fähigkeit eines Objektes etwas zu tun Botschaft: Aufforderung an ein Objekt, etwas zu tun; das Objekt reagiert, wenn möglich, mit der Ausführung einer Methode Klasse: Bauplan für Objekte mit gleichen Attributen und Methoden GRUNDWISSEN

Beispiel Objekt: PPT-Fenster Attribute: Breite, Höhe, Position der linken oberen Ecke Attributwerte: 1000, 600, (200/150) (in Pixel) Zustand: (1000/600/(200/150)) Methoden: BreiteÄndern, HöheÄndern, Verschieben Botschaft: ziehen um 50 Pixel mit der Maus am rechten Fensterrand, löst Methode BreiteÄndern aus neuer Zustand: (1050/600/(200/150)) Klasse: Fenster

Definitionen (Fortsetzung) Repräsentation: Um Information speichern, übertragen, verarbeiten zu können, muss sie dargestellt (repräsentiert) werden. Aus dieser Repräsentation muss die ursprüngliche Information eindeutig zurückgewonnen werden können. GRUNDWISSEN

Beispiel ? A(0/0); B(4/1); C(2/3)

Definitionen (Fortsetzung) Modellierung: Abbildung eines realen oder geplanten Systems auf ein Modell Modell: abstrahierte Beschreibung eines realen oder geplanten Systems, das die für eine bestimmte Zielsetzung wesentlichen Eigenschaften des Systems enthält Ziel: leichtere formale Beschreibung, größere Anschaulichkeit als das reale System GRUNDWISSEN

Abstraktion In der zur Verfügung stehenden Information stecken sowohl relevante als auch unwesentliche Anteile Durch Abstraktion reduzieren wir die Information auf das für die aktuelle Problemlösung Wesentliche Dadurch können wir uns besser auf die eigentliche Aufgabe konzentrieren Beispiel: Um die kürzeste Strecke von A nach B zu finden ist wichtig: die Entfernung der beiden Orte unwichtig: die Lage der beiden Orte der Verlauf der Strecke die Einwohnerzahl der beiden Orte die Art der Strecke (Landstraße, Autobahn) … Aus: Gallenbacher: Abenteuer Informatik, Elsevier

Navigation ein Bild der Wirklichkeit Aufgabe: Ermittlung der kürzesten (Autobahn-) Fahrstrecke von Hof nach Ulm

Navigation erste Stufe: verkleinertes Modell Unwesentlich: Geländebeschaffenheit, Häuser, Höhenunterschiede, … Konzentration auf Straßen

Navigation zweite Stufe: Pixelgrafik -> Netz nur wenige Verbindungen Unwesentlich: Nebenstraßen Straßenführung Größe der Orte …

Navigation dritte Stufe: Wesentlich: Entfernungen Unwesentlich: genaue Lage der Orte 55 146 53 104 31 100 92 82 60 64 130 85 49 88 70 78 90 59

Sowohl die Lage der Haltestellen als auch die Streckenführung stimmen nur noch grob. Nur wichtig: Welche Haltestelle ist mit welcher verbunden und welche Linien fahren auf dieser Verbindung?

Navigation Vierte Stufe: Hilfspunkte und zusätzliche Verbindungen 55 59 53 31 92 146 49 70 104 100 88 90 85 85 82 119 53 49 25 130 60 64

Navigation Algorithmus „Kürzeste Strecke“: Suche alle Streckenzüge von Hof nach Ulm Addiere alle Entfernungen für jeden Streckenzug Bestimme den Streckenzug mit der minimalen Entfernungssumme Damit kann das Problem als einfache Rechenaufgabe formuliert werden. 55 59 53 31 92 146 49 70 104 100 88 90 85 85 82 119 53 49 25 130 60 64

Navigation Route 1: 55+70+90+82=297 Wird bei einer anderen Route vor dem Erreichen des Ziels dieser Wert überschritten, wird die Berechnung sofort abgebrochen 146+119+53=318>297 Soll die kürzeste Fahrzeit ermittelt werden, werden die Zahlen als Zeiten interpretiert 55 59 53 31 92 146 49 70 104 100 88 90 85 85 82 119 53 49 25 130 60 64

(über das reale System) reales System abgrenzen abstrahieren idealisieren zusammenfassen mentales Modell programmieren GRUNDWISSEN reales Modell Diagramm, Programm, … simulieren interpretieren neue Erkenntnisse (über das reale System)