Viren, Würmer und Trojaner - wenn Schadprogramme sich gegenseitig infizieren

Kategorie: Technik  ·  Kommentare: 31

Wenn wir einen Virus, Wurm oder Trojaner - kurz: ein Schadprogramm oder Malware - auf unserem Rechner haben, so ist das eine höchst unerfreuliche Angelegenheit. Vor kurzem aber hat nun ein namhafter Antivirenprogrammhersteller eine weitere Bedrohung gefunden: Schadprogramme, die andere Schadprogramme infizieren und somit das Bedrohungspotential insgesamt steigern! Aber beginnen wir von vorn...

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Autor: Marcus Frenkel· 15.02.12 · 13:50 Uhr· 31 Kommentare

Video: Wir leben in der Vergangenheit - über die Signalverarbeitung im Gehirn

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 14

Als kleine Überbrückung bis zum nächsten Post (ist schon in Arbeit, dauert nur immer ein wenig) dieses Video hier. Es hat zwar nicht wirklich etwas mit Informatik zu tun (wobei man natürlich einige parallelen ziehen kann), ich finde es aber trotzdem interessant. Viel Spaß damit!

Übrigens, die restlichen Videos im Kanal des Video-Autors sind auch sehr zu empfehlen.

Autor: Marcus Frenkel· 06.02.12 · 21:47 Uhr· 14 Kommentare

Evolutionäre Algorithmen - Die Evolution als Vorbild zur Problemlösung - Teil 4

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 10

So, hier nun endlich - mit einiger Verspätung (ich weiß gar nicht, wie Florian neben der Arbeit noch so produktiv im Blog sein kann) - der vorerst letzte Teil der Reihe zu den evolutionären Algorithmen. Wir erinnern uns: in Teil 1 wurde vorgestellt, was sich überhaupt unter evolutionären Algorithmen vorgestellt werden kann. In Teil 2 wurde dann ihre allgemeine Funktionsweise besprochen und in Teil 3 habe ich vorgestellt, wie mit Hilfe aus der Genetik bekannten Mitteln die Arbeitsweise der Algorithmen verbessert und verallgemeinert werden kann. Zum Abschluss soll es heute nun noch darum gehen, welche Probleme bei der Nutzung von evolutionären Algorithmen auftreten können und wie sie sich - zumindest teilweise - vermeiden lassen.

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Autor: Marcus Frenkel· 22.01.12 · 01:08 Uhr· 10 Kommentare

Alte Klassiker - musikalisch neu belebt

Kategorie: Kultur  ·  Kommentare: 7

Die etwas älteren unter den computerspielbegeisterten Lesern (damit sind alle gemeint, die zumindest noch die SNES-Zeiten aktiv erlebt haben) werden es sicherlich kennen: viele Spiele aus der Jugend sind und vor allem noch über ihre Musik im Gedächtnis und allein das Hören der altbekannten 8-Bit-Piepsmusik kann schon Erinnerungen wecken. Umso mehr freue ich mich natürlich immer, wenn die Musik aus den guten alten Spielen heutzutage neu aufgegriffen und mit teilweise beträchtlichem technischen Aufwand interpretiert wird. Mindestens genauso erfreulich ist es aber, wenn die Spiele selber musikalisch dargestellt werden. Zwei besonders schöne Vertreter dieser Verarbeitungen habe ich neulich gefunden:

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Autor: Marcus Frenkel· 03.01.12 · 13:50 Uhr· 7 Kommentare

Evolutionäre Algorithmen - Die Evolution als Vorbild zur Problemlösung - Teil 3

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 11

Was evolutionäre Algorithmen überhaupt sind und wie sie funktionieren, haben wir in den letzten beiden Artikeln besprochen. Das Problem mit der bisherigen Erklärung von evolutionären Algorithmen ist jedoch, dass sie sehr problemgebunden sind; für jedes zu lösende Problem muss ein neues Programm geschrieben werden, da insbesondere die Mutation und Rekombination von den jeweiligen Eigenschaften der Individuen - der Lösungskandidaten - abhängen. Dass dies eleganter zu lösen ist, habe ich ja schon das letzte Mal angedeutet. Heute möchte ich nun auch darlegen, wie sich das bewerkstelligen lässt.

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Autor: Marcus Frenkel· 21.12.11 · 17:15 Uhr· 11 Kommentare

Evolutionäre Algorithmen - Die Evolution als Vorbild zur Problemlösung - Teil 2

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 10

Im letzten Artikel gab es eine Einführung in die evolutionären Algorithmen, was man mit ihnen machen kann und wie sie generell funktionieren. Wir erinnern uns: Evolutionäre Algorithmen ermöglichen das Lösen selbst komplexer Optimierungsprobleme, indem immer neue Lösungskandidaten erstellt und modifiziert werden, wobei sich die neuen Kandidaten durch einen vorgegebenen Selektionsdruck langsam dem gewünschten Ziel - der Lösung - annähern. In diesem Artikel wollen wir nun etwas tiefer in die Materie einsteigen und schauen, was bei so einem Algorithmus im Detail geschieht.

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Autor: Marcus Frenkel· 10.12.11 · 21:13 Uhr· 10 Kommentare

Evolutionäre Algorithmen - Die Evolution als Vorbild zur Problemlösung - Teil 1

Kategorie: Naturwissenschaften·Technik  ·  Kommentare: 24

Bei der Erforschung der Evolution hat man das Problem, dass sie relativ langsam abläuft und daher nur in kleinem Ausmaß und über längere Zeiträume betrachtet werden kann. Einfacher ist es da natürlich, die Auswirkungen der Evolution zu untersuchen, so wie es zum Beispiel Charles Darwin unter anderem bei den berühmten Darwinfinken (Bild links) tat und was am Ende auch zur Entwicklung seiner Theorie über die Entwicklung der Arten beigetragen hat. Parallel dazu kann natürlich auch das Erbgut erforscht werden, da es die biologische Grundlage für die Evolution bildet. Beide Themenbereiche - Evolution und Genetik - sind überaus interessante Forschungsgebiete, auf denen große Personen wie Charles Darwin, Ernst Haeckel und Gregor Mendel tätig waren. Nun mag sich allerdings der ein oder andere fragen (und tut es auch), wo denn der Sinn derartiger Forschungen liegt, insbesondere in Bezug auf die Evolution. Unabhängig von der allgemeinen Bedenklichkeit dieser Frage (die kann dann nämlich in ihrer Naivität auf sehr viele Bereiche angewendet werden) haben Erkenntnisse auf beiden Forschungsgebieten auch Auswirkungen auf komplett andere Tätigkeitsfelder gehabt; insbesondere sei hier die Informatik zu nennen: aufbauend auf den (allgemeinen) Theorien der Evolution und Genetik wurde hier nämlich eine spezielle Gruppe von Verfahren zur Problemlösung entwickelt, nämlich die evolutionären Algorithmen, und über die möchte ich heute etwas schreiben.

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Autor: Marcus Frenkel· 05.12.11 · 08:30 Uhr· 24 Kommentare

Gene, Meme und Programme

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 23

Heute soll es einmal um ein ganz anderes Thema gehen, nämlich darum, wie die Theorien der Genetik und Memetik auf die Welt der Computerprogramme angewandt werden können. Aber Achtung - der folgende Text entspricht meiner persönlichen Meinung, stellt gewissermaßen eine (unbewiesene) Theorie dar - es sollte sich also niemand mit Sicherheit darauf berufen. Eine Diskussion darüber würde mich aber wie immer freuen.

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Autor: Marcus Frenkel· 16.11.11 · 14:14 Uhr· 23 Kommentare

Über die Gestaltung von Websites mit Hilfe von CSS

Kategorie: Technik  ·  Kommentare: 22

Im letzten Artikel habe ich eine kurze Einführung darüber gegeben, wie mit Hilfe der Auszeichnungssprache HTML auf einfache Weise Websites im Internet beschrieben werden können. Gleichzeitig hatte ich jedoch auch angemerkt, dass HTML vor allem dazu geeignet ist, die Struktur der Inhalte zu definieren, nicht aber unbedingt deren optisches Erscheinungsbild (sprich die Textformatierung). Zu diesem Zweck wurden die Cascading Style Sheets - kurz CSS - entwickelt, eine Art Programmiersprache zur Beschreibung von Formatierungsangaben; und um die soll es heute gehen.

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Autor: Marcus Frenkel· 08.11.11 · 14:00 Uhr· 22 Kommentare

HTML und die Darstellung von Inhalten im Internet

Kategorie: Technik  ·  Kommentare: 19

Heute soll es einmal um ein Thema gehen, mit dem ein Großteil der Bevölkerung (und 100% der Leser dieses Blogs) regelmäßig zu tun haben, über das sich vermutlich aber nur wenige Gedanken machen. Tatsächlich ist es jetzt gerade beim Lesen dieses Beitrags von Bedeutung, nämlich die Frage, wie Inhalte im Internet überhaupt dargestellt werden können. Mittlerweile gibt es dafür zwar verschiedene Möglichkeiten, aber ich möchte mich auf eine der ursprünglichsten Varianten beschränken: die Darstellung mit Hilfe der Auszeichnungssprache HTML.^*

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Autor: Marcus Frenkel· 01.11.11 · 00:05 Uhr· 19 Kommentare

Algorithmen - Rekursion und Quicksort

Kategorie: Technik  ·  Kommentare: 8

Vor kurzem habe ich zwei grundlegende Algorithmen beschrieben, die benutzt werden können, um eine Menge von Daten zu sortieren. Betrachtet wurden Bubblesort und Selectionsort, wobei für beide Algorithmen festgestellt wurde, dass sie relativ ineffizient sind, was ihr Sortierverhalten angeht. Für den Einsatz in Programmen, wo Geschwindigkeit wichtig ist und große Datenmengen sortiert werden müssen, können sie daher nicht wirklich eingesetzt werden. Man benötigt demzufolge Algorithmen, die etwas effizienter arbeiten als die beiden bereits vorgestellten. Der bekannteste und am häufigsten verwendete Algorithmus ist hier zweifelsohne der von Tony Hoare entwickelte Quicksort-Algorithmus, und um den soll es jetzt gehen.

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Autor: Marcus Frenkel· 24.10.11 · 15:42 Uhr· 8 Kommentare

Berührungsempfindliche Eingabe auf beliebigen Oberflächen mit Kinect

Kategorie: Technik  ·  Kommentare: 18

Der letzte Artikel mit spannenden Neuigkeiten liegt schon etwas zurück - damals ging es um die vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten von Microsofts Eingabemedium Kinect,bei dem die Eingabe lediglich über eine Kamera und einen Tiefensensor stattfindet. Chris Harrison von Microsoft Research hat den bisherigen (teilweise beeindruckenden) Anwendungsszenarien ein weiteres hinzugefügt: arbiträre Touch-Oberflächen. Bisherige Systeme mit Touchbedienung bedienen sich häufig einer speziellen Oberfläche mit gleich wie gearteten Sensoren. In der Forschungsarbeit von Microsoft wurde ein System entwickelt, welches eine Touch-Oberfläche lediglich mit Hilfe des Tiefensensors von Kinect umsetzt; die Folge davon ist, dass die anzuzeigenden Inhalte nicht mehr auf einem speziellen Bildschirm angezeigt werden müssen, sondern auf jede beliebige Oberfläche projiziert werden können.

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Autor: Marcus Frenkel· 18.10.11 · 16:00 Uhr· 18 Kommentare

Turingmaschinen und Turing-Vollständigkeit

Kategorie: Technik  ·  Kommentare: 20

Bisher habe ich Themen aus den Gebieten der Grundlagen-Informatik, der technischen Informatik, der (hardwarenahen) Programmierung und der Algorithmen besprochen; nicht erwähnt wurde aber (unter anderem) die theoretische Informatik; diesen Missstand möchte ich heute beseitigen und das Wunschthema von Leser Michael beantworten: er hat eine kurze Abhandlung über die Turing-Vollständigkeit erbeten. Nun denn, auf geht's.

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Autor: Marcus Frenkel· 12.10.11 · 16:50 Uhr· 20 Kommentare

Algorithmen - Bubblesort und Selectionsort

Kategorie: Technik  ·  Kommentare: 22

In den letzten Artikeln habe ich versucht, das grundlegende Vorgehen beim Programmieren darzulegen - einerseits natürlich, um die Idee des Programmierens selbst zu erläutern, andererseits aber natürlich auch, um die Grundlagen für die Erklärung der eigentlichen Aufgabe der Informatik zu schaffen: der Problemlösung. Der durchschnittliche Informatiker hat im Arbeitsalltag nämlich in der Regel relativ wenig mit Computern an sich zu tun (abgesehen davon, dass er an ihnen programmiert); viel öfter ist er damit beschäftigt, für ein gegebenes Problem nach einer Lösung zu suchen. Ein Problem kann hier alles mögliche sein; von der Lösung einer einfachen Gleichung über die Suche nach dem kürzesten Pfad auf einer Landkarte bis hin zu komplexen Simulationen ist alles denkbar. Die Lösung ist natürlich immer vom Problem abhängig, wobei typischerweise für ein Problem viele verschiedene Lösungen mit jeweils ganz eigenen Vor- und Nachteilen existieren. Ein häufig anzutreffendes, bereits vielfach gelöstes und daher teilweise trivialisiertes Problem ist die Sortierung einer Menge von Daten. Was ein Mensch relativ intuitiv machen kann, ist für den Computer harte Arbeit (der Mensch wird dem Computer beim Sortieren trotzdem immer unterlegen bleiben) und wird von den sogenannten Sortieralgorithmen erledigt. Und um zwei deren einfachste Vertreter soll es heute gehen (übrigens werden Sortieralgorithmen üblicherweise auf der Grundlage von Feldern natürlicher oder ganzer Zahlen erklärt und an diese Konvention möchte ich mich hier auch halten).

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Autor: Marcus Frenkel· 06.10.11 · 22:22 Uhr· 22 Kommentare

Gastbeitrag: vierter Programmierwettbewerb des freien Magazins und Catalysts Coding Contest '11

Kategorie: Kultur·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 24

Und wieder ein Gastbeitrag von Sebastian Wagner, der sich fleißig darum bemüht, verschiedene Informatik-Wettbewerbe etwas bekannter zu machen - meinen Dank dafür.

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Autor: Marcus Frenkel· 03.10.11 · 20:58 Uhr· 24 Kommentare

Humor mit binären Zahlen - der Witz zum Sonntag

Kategorie: Kultur  ·  Kommentare: 7

Für humortechnisch auf der entsprechenden Wellenlänge liegende Menschen bietet das binäre Zahlensystem etliche Möglichkeiten für schöne Witze (die ihren Humor insbesondere dadurch gewinnen, dass nicht mit dem Zahlensystem Vertraute sie praktisch nicht verstehen können). Die Website xkcd.com ist immer wieder ein schöner Quell für derartigen Humor, so auch mit diesem Bild:

Besonders schön ist auch die Bildunterschrift:

If you get an 11/100 on a CS test, but you claim it should be counted as a 'C', they'll probably decide you deserve the upgrade."

Ich kann jedem mit entsprechendem Humor empfehlen, die xkcd-Comis im RSS-Feed zu haben (so noch nicht geschehen). Es lohnt sich.

Autor: Marcus Frenkel· 02.10.11 · 11:10 Uhr· 7 Kommentare

Musizierende Diskettenlaufwerke oder: Wenn Informatiker sich langweilen...

Kategorie: Technik  ·  Kommentare: 9

Wenn Informatiker sich langweilen und Kanäle für ihre überschüssige Kreativität suchen, kommen die absurdesten (mit durchaus positiver Note) Sachen heraus. Ein Klassiker sind wohl die musizierenden elektrischen Geräte; im Internet finden sich Videos zuhauf, in denen alltägliche Geräte zweckentfremdet und für die musikalische Unterhaltung genutzt werden. Ein schönes Beispiel hierfür sind die musizierenden Diskettenlaufwerke; das folgende Video ist der jüngste Spross dieser Kategorie:

Für die Leute mit entsprechendem Humor (ich gebe es hier gerne zu: ich finde es toll!) ist das allein sicherlich schon Unterhaltung genug, aber immerhin ist das hier ein Portal für Wissenschaftsblogs, also wollen wir dem auch gerecht werden und einmal hinter den Kulissen schauen, wie man denn nun Diskettenlaufwerke dazu bringt, etwa den imperialen Marsch aus Star Wars zu spielen (der Autor des Videos hat seine Beschreibung auch unter dem Video auf Youtube verlinkt).

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Autor: Marcus Frenkel· 01.10.11 · 21:50 Uhr· 9 Kommentare

Grundlagen der modernen Programmierung - Datentypen

Kategorie: Technik  ·  Kommentare: 7

Im letzten Beitrag habe ich erklärt, wie moderne Programmiersprachen grundlegend aufgebaut sind und durch welche Strukturen sie als Aufsatz auf Assembler das Programmieren erleichtern können. Beim Hantieren mit den Variablen im Beitrag sollte aufgefallen sein, dass ich stillschweigend und implizit davon ausgegangen bin, dass jede Variable eine ganze Zahl repräsentiert. Für die Grundlagen reicht das, bei komplexeren Programmen benötigt man jedoch einen etwas differenzierteren Mechanismus - und um den soll es heute gehen.

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Autor: Marcus Frenkel· 28.09.11 · 00:55 Uhr· 7 Kommentare

Grundlagen der modernen Programmierung

Kategorie: Technik  ·  Kommentare: 46

Wie Computer Befehle abarbeiten, haben wir im letzten Teil der "Wie Rechner rechnen"-Serie gesehen - Grundlage hierfür waren die Instruktionen, Bitketten, welche die durchzuführende Aufgabe codieren. Da das Programmieren mit Bitketten allerdings nicht sonderlich komfortabel war, wurden die Assemblersprachen eingeführt, die mit sogenannten Mnemonics, kurzen Wörtchen, die Programmierarbeit vereinfachen. Damit konnte man schon ganz vernünftig programmieren, aber etwas umständlich war es immer noch; vor allem mit größer werdenden Programmen ging mit Assembler die Übersicht schnell verloren. Der Weisheit letzter Schluss war Assembler also auch nicht; im Laufe der Jahre wurden daher die verschiedensten höheren Programmiersprachen entwickelt, die das Problem der Übersichtlichkeit lösen sollten. Ich möchte hier keinen geschichtlichen Abriss darüber geben, welche Sprache wann entstanden ist - wen das interessiert, der möge sich selber darüber informieren. Vielmehr soll es in diesem Artikel darum gehen, die grundlegenden Prinzipien von Programmiersprachen im Allgemeinen darzustellen.

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Autor: Marcus Frenkel· 20.09.11 · 18:00 Uhr· 46 Kommentare

Gleitkommazahlen: Warum Computer doch nicht so präzise rechnen - Teil 2

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 8

So, hier endlich die Fortsetzung zum Thema "Rechnen mit Gleitkommazahlen". Das letzte mal habe ich erklärt, was Gleitkommazahlen überhaupt sind und wie sie im Computer dargestellt werden. Den Nachteil dieser Zahlendarstellung habe ich auch schon vorgestellt: es lassen sich nicht sämtliche Zahlen in einem bestimmten Bereich darstellen (was bei den reellen Zahlen ohnehin mit endlichem Speicher nicht möglich wäre); schlimmer noch ist aber, dass die Abstände zwischen den darstellbaren Zahlen immer größer werden, je größer die Zahlen selber werden. Tückisch wird das vor allem dann, wenn es ans Rechnen mit Gleitkommazahlen geht. Und das soll das heutige Thema sein.

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Autor: Marcus Frenkel· 15.09.11 · 08:50 Uhr· 8 Kommentare