>SGM, 2026
creative coding - Java
>SGM | Sonnja Genia Riedl
Python & Jwinf/Blockly
Codierung
Binäres Zählen
learningcontent.cisco.com/games/binary/index.html
Zeichne ein 8x8-Feld als Schwarz-Weiss-Bild (deiner Wahl), und codiere es
anschließend zeilenweise als Binärfolge, dann als Dezimalfolge.
Dekodiert wechselseitig eure Bilder. Kommt wieder dasselbe Bild heraus?
Java Programmierung
(OOP - Objektorientiert)
vgl. auch Inf09 Wdh hier auf learnj
Variablen/Datentypen
Wiederholungen (geschachtelt, mit for...)
Bedingungen (if... else)
Bedingte Anweisungen
Klassen mit Attributen (Objektkarte, Klassenkarte)
Objekte erzeugen und verändern
Konstruktor(en) (mit Übergabe von Parametern)
Methoden
Vererbung
Überschreiben von Methoden
[Inf10]
Arrays
Objektbeziehungen
Polymorphismus
Bsp. in Java
via learnj.de [M. Pabst]
Leeres Fenster
︎ Datentypen
int Ganzzahl | 32 Bit, z.B. 12; -8
boolean Wahrheitswert | 1 Bit, true, false bzw. 1, 0
string Zeichenkette | Bit je nach Länge, z.B. “HalloWelt:3*a+5?”
float Gleitkommazahl | 32 Bit, z.B. 3,14
double Gleitkommazahl | 64 Bit
char Einzelzeichen | 16 Bit, z.B. ‚a‘; ‚z‘
long Ganzzahl | 64 Bit
short Ganzzahl | 16 Bit
︎Exkurs: de.wikipedia.org/wiki/Datentyp
︎ Variablen und Datentypen
Eine Variable ist ein benannter Speicherplatz.
Jede Variable hat einen eindeutigen Namen (den ‘Bezeichner’) und einen Datentyp.
Der Datentyp legt fest, welche Werte die Variable speichern kann.
Rechnen mit Variablen
Rätsel
︎ Welche Zahl wird am Programmende ausgegeben?
int zahl = 14;
int n = 8;
n = zahl + n;
zahl += 3;
zahl *= 2;
n += zahl;
println(n);
︎ Welche Zahlen werden am Programmende ausgegeben? Notiere die Variablen-Belegung in jeder Zeile als //Kommentartext.
int zahl = 12; ____// Die Variable zahl hat die Belegung 12
int n = 6; _______// Die Variable n hat die Belegung 6
n = zahl + n; _____// Die Variable n hat jetzt die Belegung 18
zahl = zahl + 3; ___// Die Variable zahl hat jetzt die Belegung 15
zahl = zahl * 2; ___// Die Variable zahl hat jetzt die Belegung 30
n = n + zahl; _____// Die Variable n hat jetzt die Belegung 48
println(n); _______// Ausgabe: 48
println(zahl); ____// Ausgabe: 30
for-Wiederholung (geschachtelt) | Einmaleinstabelle
![]()
![]()
Einmaleinstabelle und Verbesserung (optisch/Ausgabe) mit if ... else - Bedingungen
︎
for(int e = 1; e <= 10; e++){
for(int i = 1; i <= 10; i++){
print(e * i + " ");
}
println();
}
bzw.
for(int e = 1; e <= 10; e++){
for(int i = 1; i <= 10; i++){
print(e * i + " ");
if(e * i < 10){
print(" ");
}
}
println();
}
bzw.
![]()
![]()
Bedingungen in Java | Strandbad Eintritt
z.B. Strandbad Seehausen
unter 7 Jahren: kostenlos
7-17 Jahre: 2€
18-60 Jahre: 3€
über 60 Jahre: 2,50€
︎ a) Schreibe hierfür ein Programm in Java (mit Bedingungen)
b) Wie musst du dein Programm anpassen, wenn es Saisonkarten (40 € einmalig) gibt?
int alter = Input.readInt("Bitte geben Sie Ihr Alter in Jahren ein:");
if(alter < 7) {
println("Der Eintritt für Dich ist kostenlos!");
}
else if(alter < 18) {
println("Für das Alter 7-17 Jahre: Eintritt: 2,00 €");
}
else if(alter <= 60) {
println("Für das Alter 18-60 Jahre: Eintritt: 3,00 €");
}
else {
println("Ab dem Alter 60 Jahre: Eintritt: 2,50 €");
}
︎Objekte instanziieren (Konstruktor)
Methoden aufrufen
Koordinatensystem
![]()
![]()
Objektreferenzen und Objekte
![]()
Simulation von rund durch eckig
![]()
Zweierpotenzen als Bildschirmausgabe
![]()
Zweierpotenzen berechnen
![]()
︎Bedingungen (if... else...)
PIN-Eingabe
PIN-Eingabe mit 3 Versuchen
Strandbad Eintritt
Strandbad Seehausen
z.B.
unter 7 Jahren: kostenlos
7-17 Jahre: 2€
18-60 Jahre: 3€
über 60 Jahre: 2,50€
Wie muss das Programm angepasst werden, wenn abgefragt werden soll, ob jemand eine Saisonkarte hat?
Modulo
Teilbarkeit prüfen mit dem Rest
︎ Ist die Zahl durch 17 teilbar?
︎ Ist die Zahl durch i teilbar?
![]()
Vererbung
Wenn die Programmiersprache bisher nur Objekte für die Klassen Rechteck, Kreis und Polygon (Vieleck) zur Verfügung stellt:
Für das Zeichnen einer Raute oder eines Sterns wird die vorhandene Klasse Polygon erweitert.
Stern ist Unterklasse von Polygon.
Stern > Polygon > FilledShape > Shape > Actor
vgl.
learnj.de/10/doku.php?id=wiederholung:vererbung
︎Eigene Klassen
Fliegende Rechecke
︎Codierung
Dezimal - Binär - Hexadezimal
![]()
Codierung - Farben | RGB in Hex
mit vorhandenen Klassen (Klasse Kreis)
![]()
Farben - Opacity/ Alpha-value
![]()
Methoden
setCursor
![]()
MouseOver-Effekt | Vererbung
mit (eigenen) Klassen
![]()
getWidth() und getHeight() der Klasse World
![]()
Einmaleinstabelle
![]()
Verbesserung der Einmaleinstabelle (optisch/Ausgabe)
︎ Wie kann diese Tabelle weiter so verbessert werden, dass überall die richtigen Stellen (’Einer’, ‘Zehner’) übereinander stehen?
![]()
Bsp. vgl. hier auf learnj.de
Einmaleinstabelle final verbessert (optisch verschoben, mit if ... else):
![]()
Einmaleinstabelle mit Quadratzahlen in rot
![]()
Ornament
Geschachtelte for-Schleife (Zählschleife) mit dynamischem diagonalen Muster
![]()
Farbverlauf
![]()
︎Array
![]()
Fibonacci-Folge
![]()
bzw.
Würfel
︎ mit eigenen Klassen und Konstruktoren
a) Klasse zum Speichern der Seitenzahl
b) Methode zum Würfeln
c) Datenkapselung
Würfel, der einen n-seitigen Würfel simuliert
![]()
Absolute und relative Häufigkeiten beim Würfeln
(mit Array)
n-mal würfeln (durch ‘Input’ als User-Eingabe). Die Maschine soll dabei mitzählen, wie oft jede der Zahlen 1 bis 6 vorgekommen ist. Am Ende soll sie die absoluten und relativen Häufigkeiten der sechs Zahlen ausgeben.
Was sind absolute und relative Häufigkeiten? Angenommen, wir würfeln 50-mal. Dabei erhältst Du 7-mal die Augenzahl 6. Dann nennen wir 7 die absolute Häufigkeit des Ereignisses „6 gewürfelt“ und 7/50 (also 14%) die relative Häufigkeit dieses Ereignisses.
Strategie mit Array: Wir speichern die Anzahl der Einsen, Zweien, Dreien, … Sechsen in einem int-Feld mit 6 Werten.
Sinuskurve mit Transparenz
![]()
Grafik - Animation
Flying Rectangle
mit Vererbung (neue Unterklasse erbt von der bestehenden Oberklasse)
und mit Zufallswerten (random)
![]()
vgl. auch (Schritt-für-Schritt-Erläuterung)
https://www.learnj.de/10/doku.php?id=wiederholung:flyingrectangle:start
Feuerwerk
mit Vererbung und Audio
![]()
Kryptographie
Symmetrische Verschlüsselung
︎ Cäsar-Verschlüsselung
vgl. cryptool.org/de/cto/caesar/
Vigenère-Verschlüsselung
vgl. Vigenere-Quadrat (2 Alphabete)
︎ Vergleiche diesen Java-Code mit dem der Cäsar-Verschlüsselung.
Welchen Datentyp hat hier die Variable schluessel?
Welche zwei Zeilen sind in der for-Wiederholung dazugekommen?
(vgl. die Variablen schlüsselbuchstabe und verschiebung)
︎Exkurs:
Processing - Klassenbibliothek für Grafik vgl.
processing.org
p5js.org/examples
p5js.org/reference/
openprocessing.org
creativeapplications.net/tools/framework/processing
bzw.
learnj.de/doku.php?id=api:documentation:processing:start | Zustandsorientiertes Zeichnen von grafischen Objekten
Kryptographie
Client-Server | Kommunikation
︎︎︎Hashfunktion learnj.de/11/doku.php?id=hash:start
︎︎︎emn178.github.io/online-tools/sha256.html | SHA256
︎︎︎Digitale Signatur
︎︎︎SSL-Handshake learnj.de/11/doku.php?id=signatur:ssl:start
︎︎︎Häufigkeitsanalyse und Schlüsselraum
informatik.mygymer.ch/base/crypto/teaching/1-ancient/1-2-Kryptologie-Grundlagen.pdf
bzw. informatik.mygymer.ch/base/?page=crypto/index
Rechnernetze | Internet
︎︎︎IP-Adressen (IPv4, IPv6), Domain-Namen, URL | Grundwissen
Topologie
︎︎︎www | 1989 Sir Tim Berners Lee, CERN
Protokolle | HTTP
︎︎︎HTTP (request - response) | Developer-tools des Browsers nutzen
︎︎︎Schichtenmodell learnj.de/11/doku.php?id=kommunikation:schichtenmodell:start
(Protokollstapel HTTP/TCP/IP/Ethernet und Datenpakete)
︎︎︎ vgl. TCP/IP Schichtenmodell: https://informatik.mygymer.ch/base/?page=network2/9-tcp/
︎︎︎Adressierung (URL/PORT/IP-Adresse/MAC-Adresse)
LAN, Router (Vermittlungsrechner) und Gateway, Switch und Broadcast, IP und Subnetz
DHCP-Server, Mailserver (POP3, SMTP), Webserver, Firewall, Ping/Pong, Port
Domain Name Server (DNS), Gateway, Netzmaske, IP-Adresse, MAC-Adresse
192.168.0.10
Echo request (ping)
Echo reply (pong)
Netzwerke und ︎︎︎Routing.
Maschinelles Lernen/KI
Arten (verstärkend, überwacht, unüberwacht/Mustererkennung)
︎︎︎Verstärkendes Lernen vgl. TUM/Tilman Michaeli ︎ youtube.com | Äffchenspiel
︎︎︎Überwachtes Lernen, gelabelte Daten
vgl. ︎︎︎excavating.ai | The Politics of Images in Machine Learning Training Sets
vgl. ︎︎︎elisagiardinapapa.org | Leaking Subjects and Bounding Boxes: On Training AI, 2022
︎︎︎Künstliches Neuron (Perzeptron), Punktmengen
︎︎︎learnj.de/1213/doku.php?id=ki:neuron
NN: Eingabeschicht, Zwischenschicht, Ausgabeschicht
︎︎︎ 3blue1brown ︎ youtube-Kanal (Playlist von Grant Sanderson)
bzw. ︎︎︎Sammlung von 3blue1brown auf learnj.de
Neuronales Netz (Bsp: MNIST-Datensatz)
Kostenfunktion, Gradientenverfahren
Backpropagation, Forwardpropagation
CNN
GAN
Bias, Deepfakes
︎Exkurs zu LLM, Fourier Transformation
K-Means-Algorithmus | Unüberwachtes ML
Clusterzentren | Datenpunkte im n-dimensionalen Raum
︎︎︎Bildkomprimierung durch Farbreduktion
︎︎︎k-Means Clustering on image Data using the MNIST-Dataset | medium-Artikel
Chancen und Risiken von KI
Artificial general intelligence (AGI) / existential risk from artificial intelligence
︎︎︎ en.wikipedia.org/wiki/Artificial_general_intelligence
︎︎︎ en.wikipedia.org/wiki/Existential_risk_from_artificial_intelligence
︎Datenstrukturen
Array
Liste, mit den speziellen Formen Schlange und Stapel
Baum
Graph
︎Rekursion
rekursive Methodenaufrufe
Fakultät
0!=1
n!=1⋅2⋅3⋅…⋅(n−1)⋅n für n∈N∖{0},
z.B. 4!=1⋅2⋅3⋅4⋅=24
Fibonacci-Folge
Die Fibonacci-Folge (n. Leonardo Fibonacci, 1202) beschreibt Wachstumsvorgänge in der Natur.
Die Fibonacci-Zahlen können mit Hilfe des Pascalschen Dreiecks beschrieben werden.
Bsp.: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55,
int vorletzte = 1;
int letzte = 0;
int zähler = 1;
while(zähler <= 10){
int neue = letzte + vorletzte;
print(neue + ", ");
vorletzte = letzte;
letzte = neue;
zähler++;
}
︎Exkurs:
Vergleich rekursive und iterative Programmierung (Fibonacci)
Anwendungsfall von Rekursion: Backtracking (Prinzip der Tiefensuche mit Lösungsbaum)
Fraktale
Diese Muster weisen einen hohen Grad an Selbstähnlichkeit auf.
vgl.
︎︎︎de.wikipedia.org/wiki/Fraktal
︎︎︎de.wikipedia.org/wiki/Kategorie:Fraktale_Geometrie
Fraktale in der Natur: Farn, Romanesco “Bäume, Blutgefäße, Flusssysteme und Küstenlinien” “sind fraktale Strukturen ohne strenge, aber mit statistischer Selbstähnlichkeit” (de.wikipedia.org/wiki/Fraktal)
Kochkurve
![]()
Fraktaler Baum
![]()
Sierpinski-Dreieck
Sierpinski-Teppich
︎Exkurs:
Raumfüllende Kurve
z.B. Sierpinski-Kurve, Hilbert-Kurve, Peano-Kurve, Gosper-Kurve
vgl. de.wikipedia.org/wiki/Raumf%C3%BCllende_Kurve
︎ Grundwissen Informatik
wichematik.education/app/topologien.html | Rechnernetze Topologien
https://wichematik.education/app/k%C3%BCnstliches-neuron.html | KI Perzeptron interaktiv
https://wichematik.education/app/knn.html | KI KNN Simulation T-Shirtgröße
Timer
wichematik.education/app/timer.html | Timer
random | Bibliothek Math
Zufallszahl aus dem Intervall [0; 100[
bzw. aus [0;32[ ...
threejs.org | 3D
experiments.p5aholic.me | Web Graphic Experiments by Keita Yamada
experiments.p5aholic.me/day/025/
bzw. Kunst vgl. sgmu.de/unterricht/kunst-musik-und-sport/kunst
︎︎︎
>SGM | Sonnja Genia Riedl
„Sage es mir, und ich vergesse es;
zeige es mir, und ich werde mich erinnern;
laß es mich tun, und ich behalte es.“
- Konfuzius -
zeige es mir, und ich werde mich erinnern;
laß es mich tun, und ich behalte es.“
- Konfuzius -
Python & Jwinf/Blockly
Codierung
Binäres Zählen
learningcontent.cisco.com/games/binary/index.html
Zeichne ein 8x8-Feld als Schwarz-Weiss-Bild (deiner Wahl), und codiere es
anschließend zeilenweise als Binärfolge, dann als Dezimalfolge.
Dekodiert wechselseitig eure Bilder. Kommt wieder dasselbe Bild heraus?
Java Programmierung
(OOP - Objektorientiert)
vgl. auch Inf09 Wdh hier auf learnj
Variablen/Datentypen
Wiederholungen (geschachtelt, mit for...)
Bedingungen (if... else)
Bedingte Anweisungen
Klassen mit Attributen (Objektkarte, Klassenkarte)
Objekte erzeugen und verändern
Konstruktor(en) (mit Übergabe von Parametern)
Methoden
Vererbung
Überschreiben von Methoden
[Inf10]
Arrays
Objektbeziehungen
Polymorphismus
Bsp. in Java
via learnj.de [M. Pabst]
Leeres Fenster
︎ Datentypen
int Ganzzahl | 32 Bit, z.B. 12; -8
boolean Wahrheitswert | 1 Bit, true, false bzw. 1, 0
string Zeichenkette | Bit je nach Länge, z.B. “HalloWelt:3*a+5?”
float Gleitkommazahl | 32 Bit, z.B. 3,14
double Gleitkommazahl | 64 Bit
char Einzelzeichen | 16 Bit, z.B. ‚a‘; ‚z‘
long Ganzzahl | 64 Bit
short Ganzzahl | 16 Bit
︎Exkurs: de.wikipedia.org/wiki/Datentyp
︎ Variablen und Datentypen
Eine Variable ist ein benannter Speicherplatz.
Jede Variable hat einen eindeutigen Namen (den ‘Bezeichner’) und einen Datentyp.
Der Datentyp legt fest, welche Werte die Variable speichern kann.
Rechnen mit Variablen
Rätsel
︎ Welche Zahl wird am Programmende ausgegeben?
int zahl = 14;
int n = 8;
n = zahl + n;
zahl += 3;
zahl *= 2;
n += zahl;
println(n);
︎ Welche Zahlen werden am Programmende ausgegeben? Notiere die Variablen-Belegung in jeder Zeile als //Kommentartext.
int zahl = 12; ____// Die Variable zahl hat die Belegung 12
int n = 6; _______// Die Variable n hat die Belegung 6
n = zahl + n; _____// Die Variable n hat jetzt die Belegung 18
zahl = zahl + 3; ___// Die Variable zahl hat jetzt die Belegung 15
zahl = zahl * 2; ___// Die Variable zahl hat jetzt die Belegung 30
n = n + zahl; _____// Die Variable n hat jetzt die Belegung 48
println(n); _______// Ausgabe: 48
println(zahl); ____// Ausgabe: 30
for-Wiederholung (geschachtelt) | Einmaleinstabelle
Einmaleinstabelle und Verbesserung (optisch/Ausgabe) mit if ... else - Bedingungen
︎
for(int e = 1; e <= 10; e++){
for(int i = 1; i <= 10; i++){
print(e * i + " ");
}
println();
}
bzw.
for(int e = 1; e <= 10; e++){
for(int i = 1; i <= 10; i++){
print(e * i + " ");
if(e * i < 10){
print(" ");
}
}
println();
}
bzw.
Bedingungen in Java | Strandbad Eintritt
z.B. Strandbad Seehausen
unter 7 Jahren: kostenlos
7-17 Jahre: 2€
18-60 Jahre: 3€
über 60 Jahre: 2,50€
︎ a) Schreibe hierfür ein Programm in Java (mit Bedingungen)
b) Wie musst du dein Programm anpassen, wenn es Saisonkarten (40 € einmalig) gibt?
int alter = Input.readInt("Bitte geben Sie Ihr Alter in Jahren ein:");
if(alter < 7) {
println("Der Eintritt für Dich ist kostenlos!");
}
else if(alter < 18) {
println("Für das Alter 7-17 Jahre: Eintritt: 2,00 €");
}
else if(alter <= 60) {
println("Für das Alter 18-60 Jahre: Eintritt: 3,00 €");
}
else {
println("Ab dem Alter 60 Jahre: Eintritt: 2,50 €");
}
︎Objekte instanziieren (Konstruktor)
Methoden aufrufen
Koordinatensystem
Objektreferenzen und Objekte
Simulation von rund durch eckig
Zweierpotenzen als Bildschirmausgabe
Zweierpotenzen berechnen
︎Bedingungen (if... else...)
PIN-Eingabe
PIN-Eingabe mit 3 Versuchen
Strandbad Eintritt
Strandbad Seehausen
z.B.
unter 7 Jahren: kostenlos
7-17 Jahre: 2€
18-60 Jahre: 3€
über 60 Jahre: 2,50€
Wie muss das Programm angepasst werden, wenn abgefragt werden soll, ob jemand eine Saisonkarte hat?
Modulo
Teilbarkeit prüfen mit dem Rest
︎ Ist die Zahl durch 17 teilbar?
︎ Ist die Zahl durch i teilbar?
Vererbung
Wenn die Programmiersprache bisher nur Objekte für die Klassen Rechteck, Kreis und Polygon (Vieleck) zur Verfügung stellt:
Für das Zeichnen einer Raute oder eines Sterns wird die vorhandene Klasse Polygon erweitert.
Stern ist Unterklasse von Polygon.
Stern > Polygon > FilledShape > Shape > Actor
vgl.
learnj.de/10/doku.php?id=wiederholung:vererbung
︎Eigene Klassen
Fliegende Rechecke
︎Codierung
Dezimal - Binär - Hexadezimal
Codierung - Farben | RGB in Hex
mit vorhandenen Klassen (Klasse Kreis)
Farben - Opacity/ Alpha-value
Methoden
setCursor
MouseOver-Effekt | Vererbung
mit (eigenen) Klassen
getWidth() und getHeight() der Klasse World
Einmaleinstabelle
Verbesserung der Einmaleinstabelle (optisch/Ausgabe)
︎ Wie kann diese Tabelle weiter so verbessert werden, dass überall die richtigen Stellen (’Einer’, ‘Zehner’) übereinander stehen?
Bsp. vgl. hier auf learnj.de
Einmaleinstabelle final verbessert (optisch verschoben, mit if ... else):
Einmaleinstabelle mit Quadratzahlen in rot
Ornament
Geschachtelte for-Schleife (Zählschleife) mit dynamischem diagonalen Muster
Farbverlauf
︎Array
Fibonacci-Folge
bzw.
Würfel
︎ mit eigenen Klassen und Konstruktoren
a) Klasse zum Speichern der Seitenzahl
b) Methode zum Würfeln
c) Datenkapselung
Würfel, der einen n-seitigen Würfel simuliert
Absolute und relative Häufigkeiten beim Würfeln
(mit Array)
n-mal würfeln (durch ‘Input’ als User-Eingabe). Die Maschine soll dabei mitzählen, wie oft jede der Zahlen 1 bis 6 vorgekommen ist. Am Ende soll sie die absoluten und relativen Häufigkeiten der sechs Zahlen ausgeben.
Was sind absolute und relative Häufigkeiten? Angenommen, wir würfeln 50-mal. Dabei erhältst Du 7-mal die Augenzahl 6. Dann nennen wir 7 die absolute Häufigkeit des Ereignisses „6 gewürfelt“ und 7/50 (also 14%) die relative Häufigkeit dieses Ereignisses.
Strategie mit Array: Wir speichern die Anzahl der Einsen, Zweien, Dreien, … Sechsen in einem int-Feld mit 6 Werten.
Sinuskurve mit Transparenz
Grafik - Animation
Flying Rectangle
mit Vererbung (neue Unterklasse erbt von der bestehenden Oberklasse)
und mit Zufallswerten (random)
vgl. auch (Schritt-für-Schritt-Erläuterung)
https://www.learnj.de/10/doku.php?id=wiederholung:flyingrectangle:start
Feuerwerk
mit Vererbung und Audio
Kryptographie
Symmetrische Verschlüsselung
︎ Cäsar-Verschlüsselung
vgl. cryptool.org/de/cto/caesar/
Vigenère-Verschlüsselung
vgl. Vigenere-Quadrat (2 Alphabete)
︎ Vergleiche diesen Java-Code mit dem der Cäsar-Verschlüsselung.
Welchen Datentyp hat hier die Variable schluessel?
Welche zwei Zeilen sind in der for-Wiederholung dazugekommen?
(vgl. die Variablen schlüsselbuchstabe und verschiebung)
︎Exkurs:
Processing - Klassenbibliothek für Grafik vgl.
processing.org
p5js.org/examples
p5js.org/reference/
openprocessing.org
creativeapplications.net/tools/framework/processing
bzw.
learnj.de/doku.php?id=api:documentation:processing:start | Zustandsorientiertes Zeichnen von grafischen Objekten
Kryptographie
Client-Server | Kommunikation
︎︎︎Hashfunktion learnj.de/11/doku.php?id=hash:start
︎︎︎emn178.github.io/online-tools/sha256.html | SHA256
︎︎︎Digitale Signatur
︎︎︎SSL-Handshake learnj.de/11/doku.php?id=signatur:ssl:start
︎︎︎Häufigkeitsanalyse und Schlüsselraum
informatik.mygymer.ch/base/crypto/teaching/1-ancient/1-2-Kryptologie-Grundlagen.pdf
bzw. informatik.mygymer.ch/base/?page=crypto/index
Rechnernetze | Internet
︎︎︎IP-Adressen (IPv4, IPv6), Domain-Namen, URL | Grundwissen
Topologie
︎︎︎www | 1989 Sir Tim Berners Lee, CERN
Protokolle | HTTP
︎︎︎HTTP (request - response) | Developer-tools des Browsers nutzen
︎︎︎Schichtenmodell learnj.de/11/doku.php?id=kommunikation:schichtenmodell:start
(Protokollstapel HTTP/TCP/IP/Ethernet und Datenpakete)
︎︎︎ vgl. TCP/IP Schichtenmodell: https://informatik.mygymer.ch/base/?page=network2/9-tcp/
︎︎︎Adressierung (URL/PORT/IP-Adresse/MAC-Adresse)
LAN, Router (Vermittlungsrechner) und Gateway, Switch und Broadcast, IP und Subnetz
DHCP-Server, Mailserver (POP3, SMTP), Webserver, Firewall, Ping/Pong, Port
Domain Name Server (DNS), Gateway, Netzmaske, IP-Adresse, MAC-Adresse
192.168.0.10
Echo request (ping)
Echo reply (pong)
Netzwerke und ︎︎︎Routing.
Maschinelles Lernen/KI
Arten (verstärkend, überwacht, unüberwacht/Mustererkennung)
︎︎︎Verstärkendes Lernen vgl. TUM/Tilman Michaeli ︎ youtube.com | Äffchenspiel
︎︎︎Überwachtes Lernen, gelabelte Daten
vgl. ︎︎︎excavating.ai | The Politics of Images in Machine Learning Training Sets
vgl. ︎︎︎elisagiardinapapa.org | Leaking Subjects and Bounding Boxes: On Training AI, 2022
︎︎︎Künstliches Neuron (Perzeptron), Punktmengen
︎︎︎learnj.de/1213/doku.php?id=ki:neuron
NN: Eingabeschicht, Zwischenschicht, Ausgabeschicht
︎︎︎ 3blue1brown ︎ youtube-Kanal (Playlist von Grant Sanderson)
bzw. ︎︎︎Sammlung von 3blue1brown auf learnj.de
Neuronales Netz (Bsp: MNIST-Datensatz)
Kostenfunktion, Gradientenverfahren
Backpropagation, Forwardpropagation
CNN
GAN
Bias, Deepfakes
︎Exkurs zu LLM, Fourier Transformation
K-Means-Algorithmus | Unüberwachtes ML
Clusterzentren | Datenpunkte im n-dimensionalen Raum
︎︎︎Bildkomprimierung durch Farbreduktion
︎︎︎k-Means Clustering on image Data using the MNIST-Dataset | medium-Artikel
Chancen und Risiken von KI
Artificial general intelligence (AGI) / existential risk from artificial intelligence
︎︎︎ en.wikipedia.org/wiki/Artificial_general_intelligence
︎︎︎ en.wikipedia.org/wiki/Existential_risk_from_artificial_intelligence
︎Datenstrukturen
Array
Liste, mit den speziellen Formen Schlange und Stapel
Baum
Graph
︎Rekursion
rekursive Methodenaufrufe
Fakultät
0!=1
n!=1⋅2⋅3⋅…⋅(n−1)⋅n für n∈N∖{0},
z.B. 4!=1⋅2⋅3⋅4⋅=24
Fibonacci-Folge
Die Fibonacci-Folge (n. Leonardo Fibonacci, 1202) beschreibt Wachstumsvorgänge in der Natur.
Die Fibonacci-Zahlen können mit Hilfe des Pascalschen Dreiecks beschrieben werden.
Bsp.: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55,
int vorletzte = 1;
int letzte = 0;
int zähler = 1;
while(zähler <= 10){
int neue = letzte + vorletzte;
print(neue + ", ");
vorletzte = letzte;
letzte = neue;
zähler++;
}
︎Exkurs:
Vergleich rekursive und iterative Programmierung (Fibonacci)
Anwendungsfall von Rekursion: Backtracking (Prinzip der Tiefensuche mit Lösungsbaum)
Fraktale
Diese Muster weisen einen hohen Grad an Selbstähnlichkeit auf.
vgl.
︎︎︎de.wikipedia.org/wiki/Fraktal
︎︎︎de.wikipedia.org/wiki/Kategorie:Fraktale_Geometrie
Fraktale in der Natur: Farn, Romanesco “Bäume, Blutgefäße, Flusssysteme und Küstenlinien” “sind fraktale Strukturen ohne strenge, aber mit statistischer Selbstähnlichkeit” (de.wikipedia.org/wiki/Fraktal)
Kochkurve
Fraktaler Baum
Sierpinski-Dreieck
Sierpinski-Teppich
︎Exkurs:
Raumfüllende Kurve
z.B. Sierpinski-Kurve, Hilbert-Kurve, Peano-Kurve, Gosper-Kurve
vgl. de.wikipedia.org/wiki/Raumf%C3%BCllende_Kurve
︎ Grundwissen Informatik
wichematik.education/app/topologien.html | Rechnernetze Topologien
https://wichematik.education/app/k%C3%BCnstliches-neuron.html | KI Perzeptron interaktiv
https://wichematik.education/app/knn.html | KI KNN Simulation T-Shirtgröße
Timer
wichematik.education/app/timer.html | Timer
random | Bibliothek Math
Zufallszahl aus dem Intervall [0; 100[
bzw. aus [0;32[ ...
threejs.org | 3D
experiments.p5aholic.me | Web Graphic Experiments by Keita Yamada
experiments.p5aholic.me/day/025/
bzw. Kunst vgl. sgmu.de/unterricht/kunst-musik-und-sport/kunst
︎︎︎