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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. |
| - 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 ** |
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| * 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). |
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| ** 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? |
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| ** 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> |
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| ** 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)? |
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| ** 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> |
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| <WRAP nicebox red> | <WRAP nicebox red> |
| ** Datenstrukturen (Skript Kapitel 4) ** | ** Datenstrukturen (Skript Kapitel 4) ** |
| * Was ist eine Datenstruktur verglichen mit einem Datentyp? | - Was ist eine Datenstruktur verglichen mit einem Datentyp? |
| * Die folgenden Datenstrukturen sollten verstanden werden: | - Die folgenden Datenstrukturen sollten verstanden werden: |
| * Liste (Array) | * Liste (Array) |
| * Verkettete Liste | * Verkettete Liste |
| <WRAP nicebox red> | <WRAP nicebox red> |
| ** Begriffe und Komplexität ** | ** Begriffe und Komplexität ** |
| * Was ist ein Algorithmus? | - Was ist ein Algorithmus? |
| * Was versteht man unter der Komplexität eines Algorithmus? Für welche Dinge wird die Komplexität angegeben? | - 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)? | - Was sagt die O-Notation für einen Algorithmus aus (Landau-Notation mit dem grossen O)? |
| * Beispiele angeben können für die verschiedenen Komplexitätsklassen. | - Beispiele angeben können für die verschiedenen Komplexitätsklassen. |
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| ** Irrgärten erstellen und lösen ** | ** Irrgärten erstellen und lösen ** |
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| * Den Graphen zu einem Irrgarten aufzeichnen können und zu einem Graphen den Irrgarten zeichnen können. | - Den Graphen zu einem Irrgarten aufzeichnen können und zu einem Graphen den Irrgarten zeichnen können. |
| * Unterschied zwischen einem perfekten (oder Standard-) Irrgarten und einem "normalen" Irrgarten kennen. | - <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 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? | - Wie funktionieren die Algorithmen "Random-Mouse", "Hand-on-Wall", DFS, BFS? |
| * Welche Algorithmen produzieren den kürzesten Weg? | - Welche Algorithmen produzieren den kürzesten Weg? |
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| ** Allgemeine Pfadfinder-Algorithmen ** | ** Allgemeine Pfadfinder-Algorithmen ** |
| | - Wie funktioniert der Dijkstra-Algorithmus? Man muss ihn für kleine Beispiele durchführen können. |
| * 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. |
| * Wie funktioniert der A*-Algorithmus? Man muss ihn für ein Beispiel und eine konkrete Situation erklären können. | |
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| [[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://ethz.ch/content/dam/ethz/special-interest/baug/ivt/ivt-dam/studies/transport-planning/exercises/2019/u1-musterloesung.pdf|Beispielaufgabe mit Lösung (ETH)]] |
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| === Sortieralgorithmen === | <WRAP nicebox red> |
| * Was ist ein stabiles bzw. ein instabiles Sortierverfahren? | ** Sortieralgorithmen ** |
| * Wie funktioniert Selectionsort, welche Komplexität hat er im Best- und im Worst-Case? | - Was ist ein stabiles bzw. ein instabiles Sortierverfahren? |
| * Wie funktioniert Swaport, welche Komplexität hat er im Best- und im Worst-Case? | - Wie funktioniert Selectionsort, 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 Swaport, welche Komplexität hat er im Best- und im Worst-Case? |
| * Wie funktioniert Mergesort, 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? |
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| === Problem des Handlungsreisenden (Traveling Salesman-Problem) === | <WRAP nicebox red> |
| * Das Problem verstehen und Anwendungen dafür kennen. | ** Problem des Handlungsreisenden (Traveling Salesman-Problem) ** |
| * Wie viele Touren gibt es bei n Städten theoretisch? | - Das Problem verstehen und Anwendungen dafür kennen. |
| * Erkläre drei Algorithmen, wie man die Ausgangslösunge finden könnte (Nearest Neighbor, Random, Greedy-Algorithmus). | - Wie viele Touren gibt es bei n Städten theoretisch? |
| * Das Prinzip des Ameisen-Algorithmus verstehen und erklären können. | - Erkläre drei Algorithmen, wie man die Ausgangslösunge finden könnte (Nearest Neighbor, Random, Greedy-Algorithmus). |
| * Das Lösungsprinzip von 2-Opt (oder allgemein k-Opt) verstehen und erklären können. | - Das Prinzip des Ameisen-Algorithmus verstehen und erklären können. |
| * Was bedeutet Simulated Annealing? Wozu wird es eingesetzt? | - Das Lösungsprinzip von 2-Opt (oder allgemein k-Opt) verstehen und erklären können. |
| | - Was bedeutet Simulated Annealing? Wozu wird es eingesetzt? |
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| ==== F. KI und Neuronale Netze ==== | ==== F. KI und Neuronale Netzwerke ==== |
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| - 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. |
| - 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. |
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| <color #22b14c>- Nimm Stellung zu Problemen und ethischen Fragen, die durch KIs aufgeworfen werden.</color> | |
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| <color #22b14c>- Dürfen KI-Modelle mithilfe von jeglichen Daten trainiert werden? (Urheberrecht)</color> | |
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| <color #22b14c>- Dürfen KI-Systeme Entscheidungen selbst treffen (z.B. Verkehr)</color> | |
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| <color #22b14c>- Welche Problematik stellen Deepfakes dar?</color> | |
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| ===== F. Netzwerke ===== | ===== F. Netzwerke ===== |