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% Dieses Dokument ist in der Zusammenarbeit von Informatikreferendaren und
% ehemaligen Informatikreferendaren der Studienseminare (heute ZfsL) Arnsberg,
% Hamm und Solingen entstanden.
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\svnid{$Id: ab_06_fachgebiete_informatik.tex 1467 2016-03-25 10:56:54Z pieper $}

\dokName{Informatik -- Fachgebiete}
\jahrgang{EF}


\begin{document}

\section*{Fachgebiete der Informatik}



\textbf{Kurzdarstellung -- Fachgebiete der Informatik}
 
\begin{smalldescription}

\item[Theoretische Informatik]
formale Methoden, mathematische Modelle für Algorithmen, z.\,B. Berechenbarkeit, Kryptographie, Komplexitätstheorie

\item[Praktische Informatik]
Methoden, um Informatiksysteme zu entwickeln, z.\,B. Programmiersprachen, Betriebssysteme, Übersetzer

\item[Technische Informatik]
Funktioneller Aufbau des Computers, z.\,B. Rechnerarchitektur, Rechnernetze

\item[Angewandte Informatik]
Einsatz in anderen Gebieten, z.\,B. Medizin, Biologie, Büroarbeit bzw. Organisation

%Weitere Fachgebiete der Informatik
\item[Didaktik der Informatik, Informatik und Gesellschaft]

\end{smalldescription}
Über die Fachgebiete hinaus gibt es die sogenannten Bindestrich-Informatiken: 
Bioinformatik,
Bauinformatik,
Medieninformatik,
Wirtschaftsinformatik,
Sportinformatik 
etc.

 \dotfill{}

 \textbf{Etwas ausführlichere Darstellung -- Fachgebiete der Informatik}

 Was das Wesen der Informatik ausmacht, wird deutlich, wenn man sich damit befasst, mit welchen Inhalten
sich die Fachwissenschaft in ihren Teildisziplinen beschäftigt. An dieser Stelle werden fünf Fachgebiete genannt, wie sie im »Duden Informatik« aufgeführt werden.

\begin{smalldescription}

\item[Theoretische Informatik]
Sowohl für die Formulierung und Untersuchung von Algorithmen als auch für die Rechnerkonstruktion
spielen formale Methoden und mathematische Modelle eine wesentliche Rolle.

\item[Praktische Informatik]
Die praktische Informatik entwickelt Methoden, um Programmsysteme erstellen zu können, sowie konkrete
Entwicklungsumgebungen und Softwarewerkzeuge zur Unterstützung von Programmierern und Anwendern.

\item[Technische Informatik]
In der technischen Informatik befasst man sich mit dem funktionellen Aufbau von Computern und den zugehörigen Geräten sowie mit dem logischen Entwurf von Rechnern, Geräten und Schaltungen.

\item[Angewandte Informatik]
Unter angewandter Informatik fasst man Anwendungen von
Methoden der Kerninformatik in anderen Wissenschaften und dabei entstehende spezielle
Erkenntnisse und Techniken zusammen. Die angewandte Informatik untersucht Abläufe
in den unterschiedlichsten Bereichen auf ihre Automatisierbarkeit.

\item[Gesellschaft und Informatik]
Ein relativ neuer Aspekt der Informatik, der sich zugleich
mit dem großen Bereich der »Technikfolgen-Abschätzung« auseinander setzt, wird durch den Begriff »Informatik und Gesellschaft« ausgedrückt. Dieser Bereich behandelt die Auswirkungen der Informatik auf
gesellschaftliche Entwicklungen.
\end{smalldescription}


 \textbf{Fachgebiete der Informatik: Darstellung aus einem Schulbuch}

In der Informatik gibt es Teilbereiche, die bestimmte Problemstellungen in den Fokus rücken. Diese werden
hier zuerst einmal vorgestellt und können dann in Aufgaben weiter beispielhaft erkundet werden.

\begin{smalldescription}

\item[Technische Informatik]
Die technische Informatik hat die größte Nähe zur Elektrotechnik und Nachrichtentechnik. Sie beschäftigt
sich z.\,B. mit den hardwareseitigen Problemstellungen der Informatik. Das sind z.\,B. neue Prozessoren oder
Übertragungstechniken. Noch sind die technischen Grenzen nicht erreicht, die das Moor’sche Gesetz widerlegen, das grob eine Verdoppelung der Rechenleistung von Mikroprozessoren alle zwei Jahre vorhersagt.

\item[Theoretische Informatik]
Trotz dieser Steigerung in der Mikroelektronik, die sich auf Geschwindigkeit und Speicherplatz auswirkt,
können Schachcomputer aber immer noch nicht eine Schachpartie bis zu ihrem Ende vorausberechnen und
so zu einem perfekten Spiel kommen. Theoretisch ist dies jedoch möglich. Dies mit mathematischen Methoden zu beweisen ist ein Thema der Theoretischen Informatik. Dabei geht es grundsätzlich um die Einordnung von Problemen bezüglich ihrer Komplexität. Die Planung einer möglichst kurzen Rundreise ist für
wenige Zwischenstopps schnell lösbar. Allerdings wächst der Zeit und Speicheraufwand exponentiell mit
der Anzahl an zu besuchenden Stationen. Dies führt schnell zu einer Überlastung der Systeme und Rechenzeiten von mehreren Jahren. Daneben gibt es auch noch Probleme, die überhaupt nicht berechenbar sind.
Mit Hilfe dieser sehr abstrakten Probleme zeigt die Theoretische Informatik die Grenzen der Berechenbarkeit
und somit die Grenzen der Informatik auf.

\item[Praktische Informatik]
Die Praktische Informatik liefert auf der einen Seite Algorithmen und Strukturen für die Grundprobleme der
Informatik, z.\,B. das Suchen in großen Datenmengen oder das Finden von kürzesten Wegen, die in verschiedenen Anwendungsbereichen wiederverwendet werden können. Auf der anderen Seite entwickelt die Praktische Informatik die Methoden und Werkzeuge, mit deren Hilfe man die heutigen komplexen Softwareprodukte entwirft. Dabei ist das Programmieren nur noch ein kleiner Teil der Aufgabe, da schon der vorgelagerte Schritt der Modellierung eines Problems sehr komplex werden kann. Hier wird festgelegt welche Dinge,
Beziehungen und Interaktionen der realen Situation in den Rechner übertragen werden sollen und somit
programmiert werden müssen.

\item[Anwendungen und Auswirkungen]
Neben diesen drei Gebieten gibt es noch die Angewandte Informatik, die zu konkreten Produkten, wie z.\,B.
Datenbanken, kommt und das Gebiet »Informatik und Gesellschaft«, das sich mit den Auswirkungen von
Informatiksystemen auf den Menschen und die Gesellschaft beschäftigt.
\end{smalldescription}
 \dotfill{}

%\hfill{}

\vspace{-1ex}
 \textbf{Aufgabe}

Erarbeiten Sie mit Hilfe der Hinweise auf diesem Arbeitsblatt die wichtigsten Aspekte für das Fachgebiet Ihrer Gruppe. Überlegen Sie außerdem welche der vorher gemeinsam gesammelten Begriffe zu ihrem Fachgebiet dazugehören und notieren Sie diese. Finden Sie zusätzlich weitere Beispiele die zu ihrem Fachgebiet gehören. Notieren und kommunizieren sie alle Aufgabeninhalte innerhalb der Gruppe so, dass jeder von Ihnen diese danach vorstellen kann.  

\end{document}


