ef:lernzielematura:start

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ef:lernzielematura:start [2026/05/07 14:51] – lehmannref:lernzielematura:start [2026/05/28 14:37] (aktuell) – lehmannr
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   - Darstellungsarten von Logischen Funktionen verstehen und umschreiben können: Logischer Ausdruck (Formel), Wahrheitstabelle, Schaltung (nicht relevant: Zeitdiagramm).    - Darstellungsarten von Logischen Funktionen verstehen und umschreiben können: Logischer Ausdruck (Formel), Wahrheitstabelle, Schaltung (nicht relevant: Zeitdiagramm). 
   - Standardgatter verstehen (Darstellung nach IEC 60617-12 kennen, siehe [[https://www.elektronik-kompendium.de/sites/dig/0812091.htm|diesen Link]]) NOT, AND, OR, XOR, NAND, XNOR?   - Standardgatter verstehen (Darstellung nach IEC 60617-12 kennen, siehe [[https://www.elektronik-kompendium.de/sites/dig/0812091.htm|diesen Link]]) NOT, AND, OR, XOR, NAND, XNOR?
-  - Wissen, was die De Morganschen Gesetze aussagen und einen Term damit umschreiben können.+  - <del>Wissen, was die De Morganschen Gesetze aussagen und einen Term damit umschreiben können.</del>
   - Disjunktive Normalform verstehen und sie aus der Wahrheitstabelle aufstellen können.    - Disjunktive Normalform verstehen und sie aus der Wahrheitstabelle aufstellen können. 
   - Konjunktive Normalform verstehen und sie aufstellen können.   - Konjunktive Normalform verstehen und sie aufstellen können.
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   - Die Disjunktive Normalform mithilfe des KV-Diagramms vereinfachen können (Diagramm wird gegeben).   - Die Disjunktive Normalform mithilfe des KV-Diagramms vereinfachen können (Diagramm wird gegeben).
   - Schaltung zu einer gegebenen einfachen logischen Funktion aufschrieben können.   - Schaltung zu einer gegebenen einfachen logischen Funktion aufschrieben können.
-  - Halbaddierer und Voladdierer verstehen. +  - Halbaddierer und Voladdierer verstehen. 
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 +[[https://wiki.mathematix.ch/doku.php?id=ef:boolschealgebra|Boolsche Algebra (sieh auch OneNote)]]
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   - Mikrobefehle zu den entsprechenden Makrobefehlen zuordnen können.   - Mikrobefehle zu den entsprechenden Makrobefehlen zuordnen können.
   - Ein in Makrobefehlen gegebenes Programm erklären können, d.h. angeben können, was im Speicher/Akkumulator passiert.    - Ein in Makrobefehlen gegebenes Programm erklären können, d.h. angeben können, was im Speicher/Akkumulator passiert. 
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 +[[https://wiki.mathematix.ch/doku.php?id=ef:vonneumann|Johnny Simulator und Von Neumann-Architektur (sieh auch OneNote)]]
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 ** Symmetrische Kryptographie **  ** Symmetrische Kryptographie ** 
  
-  * Unterschiede zwischen Blockchiffre und Stromchiffre kennen +  - Unterschiede zwischen Blockchiffre und Stromchiffre kennen 
-  * Feistel Netzwerk verstehen und ein Beispiel mit konkret gegebenen Verschlüsselungsfunktionen durchführen können +  - Feistel Netzwerk verstehen und ein Beispiel mit konkret gegebenen Verschlüsselungsfunktionen durchführen können 
-  * Prinzip der Operationsmodi bei Blockchiffren kennen.+  - Prinzip der Operationsmodi bei Blockchiffren kennen (vor allem: Problem von ECB erklären).
  
 ** Hashfunktionen und MACs ** ** Hashfunktionen und MACs **
-  * Erklären können, was eine Hashfunktion ist. +  - Erklären können, was eine Hashfunktion ist. 
-  * Eigenschaften der Hashfunktion erklären können. +  - Eigenschaften der Hashfunktion erklären können. 
-  * Bereiche aufzählen können, wo Hashfunktionen eingesetzt werden. +  - Bereiche aufzählen können, wo Hashfunktionen eingesetzt werden. 
-  * Warum ist es probematisch, eine schnelle Hashfunktion bei der Speicherung von Passwörtern zu verwenden? +  - Warum ist es probematisch, eine schnelle Hashfunktion bei der Speicherung von Passwörtern zu verwenden? 
-  * Was sind Rainbow-Tables und was bedeutet "Salz" (Salt) in diesem Zusammenhang? +  - Was sind Rainbow-Tables und was bedeutet "Salz" (Salt) in diesem Zusammenhang? 
-  * Was sind MACs und wozu dienen sie? +  - Was sind Message Authentication Codes (MACs) und wozu dienen sie? 
-  * Wie schützen MACs die Integrität und die Authentizität? +  - Was bedeutet Integrität und Authentizität und wie schützen MACs die Integrität und die Authentizität? 
-  * Was ist der Unterschied zwischen MACs und einer digitalen Signatur? +  - Was ist der Unterschied zwischen MACs und einer digitalen Signatur? 
-  * Welches Problem löst die Digitale Signatur, welche MACs nicht lösen? +  - Welches Problem löst die Digitale Signatur, welche MACs nicht lösen? 
-  * Was sind AEAD-Algorithmen? Welche Konzepte werden durch sie realisiert?+  - Was sind AEAD-Algorithmen (Authenticated Encryption with Associated Data)? Welche Konzepte werden durch sie realisiert?
  
 ** Schlüsseltausch ** ** Schlüsseltausch **
-  * Was versteht man unter dem Schlüsseltauschparadoxon? +  - Was versteht man unter dem Schlüsseltauschparadoxon? 
-  * Schlüsseltausch nach Diffie-Hellman durchführen können. +  - Schlüsseltausch nach Diffie-Hellman durchführen können. 
-  * Zeigen können, dass ein Wert g ein Generator von Z modulo n ist (Satz)+  - <del> Zeigen können, dass ein Wert g ein Generator von Z modulo n ist (Satz)</del>
  
 ** Asymmetrische Verschlüsselung und SSL/TLS ** ** Asymmetrische Verschlüsselung und SSL/TLS **
-  * Prinzip der Asymmetrischen Verschlüsselung verstehen +  - Prinzip der Asymmetrischen Verschlüsselung verstehen 
-  * Wie kann die Asymmetrische Verschlüsselung als digitale Signatur verwendet werden? +  - Wie kann die Asymmetrische Verschlüsselung als digitale Signatur verwendet werden? 
-  * Wozu sind Zertifizierungsstellen bei digitalen Zertifikaten nötig? +  - Wozu sind Zertifizierungsstellen bei digitalen Zertifikaten nötig? 
-  * Was sind Zertifizierungsketten (Chains of trust)? +  - Was sind Zertifizierungsketten (Chains of trust)? 
-  * Wie läuft ein konkreter Verbindungsaufbau bei TLS/SSL ab? +  - <del>Wie läuft ein konkreter Verbindungsaufbau bei TLS/SSL ab?</del> 
-  * Warum werden nicht alle Daten asymmetrisch verschlüsselt? +  - Warum werden nicht alle Daten asymmetrisch verschlüsselt? 
-  * Bei einer Verbindung mit einer sicheren Seite wird in den DEV-Tools angezeigt: TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384, was bedeutet dies konkret (grob)?+  - Bei einer Verbindung mit einer sicheren Seite wird in den DEV-Tools angezeigt: TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384, was bedeutet dies konkret (grob)?
  
-** Zero Knowledge Proofs ** +** <del>Zero Knowledge Proofs</del> ** 
-  * Was ist ein Nullwissens-Beweis (Zero-Knowledge Proof) +  - <del>Was ist ein Nullwissens-Beweis (Zero-Knowledge Proof)</del> 
-  * Gib konkrete Analogien, wie so ein Zero-Knowledge Proof durchgeführt werden könnte. +  - <del>Gib konkrete Analogien, wie so ein Zero-Knowledge Proof durchgeführt werden könnte.</del> 
-  * Wozu kann man Zero-Knowledge Proofs verwenden? Gib konkrete Beispiele und den Vorteil, den sie zu herkömmlichen Verfahren bieten. +  - <del>Wozu kann man Zero-Knowledge Proofs verwenden? Gib konkrete Beispiele und den Vorteil, den sie zu herkömmlichen Verfahren bieten.</del> 
 </WRAP> </WRAP>
  
 ==== E. Datenstrukturen/Algorithmen/Komplexität ==== ==== E. Datenstrukturen/Algorithmen/Komplexität ====
 <WRAP nicebox red> <WRAP nicebox red>
-  - O-Notation kennen +** Datenstrukturen (Skript Kapitel 4) ** 
-  - Zu bestimmten Komplexitäten Algorithmen angeben können +  - Was ist eine Datenstruktur verglichen mit einem Datentyp? 
-  - Bubblesort, Mergesort, Swapsort, Selectionsort verstehen und erklären können. +  - Die folgenden Datenstrukturen sollten verstanden werden: 
-  - Komplexität der oben genannten Sortieralgorithmen angeben und erklären können. +    * Liste (Array) 
-  - Die Programme zu den vier Algorithmen erklären können. +    * Verkettete Liste 
-  - Problem des Handlungsreisenden erklären können und Kontexte geben, in welchen dieses wichtig ist. +    * Stack (Stapel) und Queue (Warteschlange) 
-  - Erklären, wie man eine Ausgangslösung erhält. Anzahl mögliche Touren berechnen können. +    * Graphen 
-  - 2-Opt oder 3-Opt erklären können. +    * Baum also Spezialfall des Graphen 
-  - Idee von Simulated Annealing erklären können. +    * Heap als Spezialfall von einem Baum
-  - Grundprinzip des Ameisenalgorithmus erklären können.+
 </WRAP> </WRAP>
-==== F. KI und Neuronale Netze ====+ 
 +<WRAP nicebox red> 
 +** Begriffe und Komplexität ** 
 +  - Was ist ein Algorithmus? 
 +  - Was versteht man unter der Komplexität eines Algorithmus? Für welche Dinge wird die Komplexität angegeben?  
 +  - Was sagt die O-Notation für einen Algorithmus aus (Landau-Notation mit dem grossen O)? 
 +  - Beispiele angeben können für die verschiedenen Komplexitätsklassen. 
 +</WRAP> 
 + 
 +<WRAP nicebox red> 
 +** Irrgärten und Pfadfinder-Algorithmen ** 
 + 
 +** Irrgärten erstellen und lösen ** 
 + 
 +  - Den Graphen zu einem Irrgarten aufzeichnen können und zu einem Graphen den Irrgarten zeichnen können.  
 +  - <del>Unterschied zwischen einem perfekten (oder Standard-) Irrgarten und einem "normalen" Irrgarten kennen.</del> 
 +  - Wie kann man einen Irrgarten erstellen mithilfe des DFS-Algorithmus? Warum und wofür ist hier ein Stack als Datenstruktur ideal? [[https://www.algosome.com/articles/maze-generation-depth-first.html| Link]] 
 +  - Wie funktionieren die Algorithmen "Random-Mouse", "Hand-on-Wall", DFS, BFS? 
 +  - Welche Algorithmen produzieren den kürzesten Weg? 
 + 
 +** Allgemeine Pfadfinder-Algorithmen ** 
 +  - Wie funktioniert der Dijkstra-Algorithmus? Man muss ihn für kleine Beispiele durchführen können.  
 +  - Wie funktioniert der A*-Algorithmus? Man muss ihn für ein Beispiel und eine konkrete Situation erklären können. 
 + 
 +[[https://ethz.ch/content/dam/ethz/special-interest/baug/ivt/ivt-dam/studies/transport-planning/exercises/2019/u1-musterloesung.pdf|Beispielaufgabe mit Lösung (ETH)]] 
 +[[https://www.youtube.com/watch?v=-L-WgKMFuhE|Video von S. Lague]] 
 +</WRAP> 
 + 
 +<WRAP nicebox red> 
 +** Sortieralgorithmen ** 
 +  - Was ist ein stabiles bzw. ein instabiles Sortierverfahren? 
 +  - Wie funktioniert Selectionsort, welche Komplexität hat er im Best- und im Worst-Case? 
 +  - Wie funktioniert Swaport, welche Komplexität hat er im Best- und im Worst-Case? 
 +  - Wie funktioniert Bubblesort, welche Komplexität hat er im Best- und im Worst-Case? 
 +  - Wie funktioniert Mergesort, welche Komplexität hat er im Best- und im Worst-Case? 
 +</WRAP> 
 + 
 +<WRAP nicebox red> 
 +** Problem des Handlungsreisenden (Traveling Salesman-Problem) ** 
 +  - Das Problem verstehen und Anwendungen dafür kennen. 
 +  - Wie viele Touren gibt es bei n Städten theoretisch? 
 +  - Erkläre drei Algorithmen, wie man die Ausgangslösunge finden könnte (Nearest Neighbor, Random, Greedy-Algorithmus). 
 +  - Das Prinzip des Ameisen-Algorithmus verstehen und erklären können. 
 +  - Das Lösungsprinzip von 2-Opt (oder allgemein k-Opt) verstehen und erklären können. 
 +  - Was bedeutet Simulated Annealing? Wozu wird es eingesetzt? 
 +</WRAP> 
 +==== F. KI und Neuronale Netzwerke ==== 
 + 
 +<WRAP nicebox red> 
   - Erkläre die Begriffe "Künstliche Intelligenz", "Maschinelles Lernen", "Neuronale Netzwerke"   - Erkläre die Begriffe "Künstliche Intelligenz", "Maschinelles Lernen", "Neuronale Netzwerke"
   - Welche grundlegenden Prinzipien und Abläufe liegen der prozeduralen Programmierung, der objektorientierten Programmierung und neuronalen Netzwerken zugrunde, und worin unterscheiden sie sich? Erkläre an einem konkreten Beispiel.   - Welche grundlegenden Prinzipien und Abläufe liegen der prozeduralen Programmierung, der objektorientierten Programmierung und neuronalen Netzwerken zugrunde, und worin unterscheiden sie sich? Erkläre an einem konkreten Beispiel.
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   - Was könnte unter den Begriffen "Skill Skipping", "Kognitive Entlastung" gemeint sein?   - Was könnte unter den Begriffen "Skill Skipping", "Kognitive Entlastung" gemeint sein?
   - Nenne Bereiche, die in Zukunft durch den Einsatz von KI komplett verändert werden könnten. Erkläre kurz.   - Nenne Bereiche, die in Zukunft durch den Einsatz von KI komplett verändert werden könnten. Erkläre kurz.
-  +</WRAP>
-<color #22b14c>- Nimm Stellung zu Problemen und ethischen Fragen, die durch KIs aufgeworfen werden.</color> +
- +
-<color #22b14c>- Dürfen KI-Modelle mithilfe von jeglichen Daten trainiert werden? (Urheberrecht)</color> +
- +
-<color #22b14c>- Dürfen KI-Systeme Entscheidungen selbst treffen (z.B. Verkehr)</color> +
- +
-<color #22b14c>- Welche Problematik stellen Deepfakes dar?</color>+
 <hidden> <hidden>
 ===== F. Netzwerke ===== ===== F. Netzwerke =====
  • ef/lernzielematura/start.1778158315.txt.gz
  • Zuletzt geändert: 2026/05/07 14:51
  • von lehmannr