Programmierung - Fakultät Physik — TU Dresden · 7 Leistungspunkte im Modul ... (II) PuTTY - frei verfügbare ssh-Implementation für Windows. TU Dresden, 05.10.11 Programmierung

Programmierung

Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften Fachrichtung Physik Dr. J.Brose

Dr. J. BroseWintersemester 2011/12

Einführung

http://www.physik.tu-dresden.de/lehre/Programmierung/

http://www.physik.tu-dresden.de/lehre/Programmierung/

TU Dresden, 05.10.11 Programmierung Folie 2

Einführung

● Überblick über die Lehrveranstaltung

● Überblick zur Rechentechnik an der Fachrichtung Physikund die Möglichkeiten ihrer Nutzung

● Tipps für die Nutzung der PC-Pools

● Sicherheitshinweise


Überblick über die Lehrveranstaltung● Teil des Moduls

Einführung in Praktikum und Programmierung● Modulbeschreibung:

Zur Vorbereitung auf den Beruf erwerben die Studierenden grundlegende experimentelle Fertigkeiten und erproben praxisnah essentielle Programmierkenntnisse.

● Programmierung:Die Studierenden kennen eine Programmiersprache, haben die Fähigkeit, grundlegende Aufgaben (Differenzieren, Integrieren, Nullstellensuche, statistische Datenanalyse, Parameterschätzung) numerisch zu lösen und können einfache Graphiken erstellen. Sie sind befähigt, mit einem Computer-Algebra-System umzugehen.

● Umfang:Einführungspraktikum: 1 SWS Vorlesung, 1 SWS Praktikum Programmieren: 2 SWS Vorlesung, 2 SWS Übungen


Überblick über die Lehrveranstaltung● Vorlesung Programmierung: Montag, 3. DS, PHY/C213● Übungen: PHY/B113

• Gruppe 1a: Montag, 5. Doppelstunde• Gruppe 1b: Mittwoch, 1. Doppelstunde• Gruppe 2a: Dienstag, 4. Doppelstunde• Gruppe 2b: Dienstag, 5. Doppelstunde• Gruppe 3a: Donnerstag, 6. Doppelstunde• Gruppe 3b: Donnerstag, 1. Doppelstunde• Gruppe 4a: Dienstag, 2. Doppelstunde• Gruppe 4b: Donnerstag, 4. Doppelstunde• Gruppe 5a: Mittwoch, 6. Doppelstunde• Gruppe 5b: Donnerstag, 5. Doppelstunde

● Übungsgruppen analog Experimentalphysik (halbiert)● 7 Leistungspunkte im Modul● keine Noten● Modulprüfung bestanden ⇔ beide Prüfungsleistungen

bestanden ● Programmierung: Prüfungsleistung Programmsammlung


Einschreibung für die Lehrveranstaltung● Programmierung: 10.10. - 23.10.2011● Experimentalphysik, Mathematik, ... später ebenfalls notwendig● online unter:

https://qis.dez.tu-dresden.de/

https://qis.dez.tu-dresden.de/


Motivation

● Physiker benötigen Rechentechnikund Programmierkenntnisse

• Verarbeitung großer Datenmengen• Komplexe Modelle, Zusammenhänge, Abhängigkeiten• Probleme oft nicht analytische lösbar• „realere“ Modelle

▪ Reibung▪ Wärmeverluste ...

• Zeit/Aufwand


Programmieren – Softwareprodukte● Fertiges Produkt ist für das konkrete Problem

oft nicht verfügbar bzw. wichtige Details fehlen

● „Black Box“• Verständnis für verwendete Algorithmen und Methoden

▪ Einsetzbarkeit▪ Grenzen▪ Genauigkeit▪ Fehler

● Schnelles Erzielen von Ergebnissen


Inhalt der Lehrveranstaltung (I)

1. Einführung2. Arbeiten mit dem Betriebssystem Linux

● auf der Konsole● mit der grafischen Oberfläche

3. Programmieren in C4. Wissenschaftliche Grafiken mit gnuplot5. Numerische Methoden

● Differenzieren● Integrieren● Nullstellensuche● Differentialgleichungen

insbesondere Newtonsche Bewegungsgleichung


Inhalt der Lehrveranstaltung (II)

6. Statistische Analyse / Behandlung von Messunsicherheiten

7. ComputeralgebraMAPLE

8. Messdatenerfassung und -auswertungqtiplot

9. Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten

10.Objektorientiertes Programmieren in C++


Informationen zur Lehrveranstaltung (I)● Zentrale Lernplattform OPAL: http://elearning.tu-dresden.de/● Zugang mittels ZIH-Login (s0815007)

http://elearning.tu-dresden.de/


Anmeldung bei OPALSchritte zur Nutzung der E-Learning-Angebote der TU Dresden

1. Wählen Sie auf der Seite http://tu-dresden.de/opal/ die TU Dresden aus und klicken auf „Zum Login“.

2. Geben Sie dort Ihren Benutzernamen („Login-Kennung“) und Ihr „Passwort“ ein.Wichtig: Bitte ändern Sie Ihr Erst-Passwort vor der ersten Nutzung von OPAL!Beide Informationen (Login-Kennung und Erst-Passwort) finden Sie auf Ihrem Studienbuchblatt.

3. Klicken Sie auf „O.K.“.

http://tu-dresden.de/opal/


Informationen zur Lehrveranstaltung (II)

● Vorlesungsskripte, Lehrmaterial, Übungsaufgaben (OPAL):https://bildungsportal.sachsen.de/opal/url/RepositoryEntry/1779007491/CourseNode/82828601278706

● Kürzer über Homepage der Fachrichtung Physik:

http://www.physik.tu-dresden.de/lehre/Programmierung

● Im PC-Pool:

/home/data/Programmierung/

https://bildungsportal.sachsen.de/opal/url/RepositoryEntry/1779007491/CourseNode/82828601278706

http://www.physik.tu-dresden.de/lehre/Programmierung


Informationen zur Lehrveranstaltung (III)


Informationen zur Lehrveranstaltung (IV)


Rechentechnik an der FR Physik

Zentral●Nutzerverwaltung●Login-Server●Mail-Server●Web-Server●Datei-Server●PC-Pools

Dezentral●Institute,Lehrstühle, Arbeitsgruppen●Praktikum,Verwaltung●Nutzerverwaltung●Login-Server●Mail-Server●Web-Server●Arbeitsplatzrechner

●Anbindung an nationale und internationale Rechenzentren●Strukturiert in Leistungsvermögen und Anwendung●Technik und Peripherie sehr unterschiedlich ausgebaut


Zentrale Rechentechnik●PC-Pools

● Vorrangig für die Nutzung durch Studenten der unteren Semester● C117: 6 x Intel Core2 Duo E6850 3.00GHz● B113: 24 x Intel Core i7 860 (Quadcore, 2.8 GHz)● Betriebssystem Linux● Distribution Ubuntu 10.04

●Zentrale Infrastruktur● Mailserver: Linux, PC-Technik● Fileserver: 2 Server - Linux● Webserver (Physik, einzelne Institute): PC – Linux

●Netzanbindung● 1 GBit/s an TU-Backbone● intern 100 MBit/s - 1 GBit/s switched● extern 100 Mbit/s - 1 GBit/s


Studentische Accounts (ZIH)●am Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen:

●Sie finden Ihren Nutzernamen auf dem Semesterbogen. Gewöhnlich besteht er aus einem „s“ und einer siebenstelligen Zahl, z.B. s0815007

●Diesem Login-Account sind ein Postfach und eine E-Mail-Adresse zugeordnet.

●Um die Dienste nutzen zu können, MÜSSEN Sie Ihr Startpasswort überdie entsprechende Webseite:https://formulare.zih.tu-dresden.de/password/ändern!

https://formulare.zih.tu-dresden.de/password/


Studentische Accounts (PC-Pools)●in der Fachrichtung Physik:

● Beantragen bei mir (PHY/C116)Benötigt werden Matrikelnummer und Nutzername des ZIH-Accounts (s0815007)Damit Login im Physik-Cluster und von außerhalb möglich

● Physischer Zugang B113● Mensa-Karte (E-Meal)

● Login auf allen PC unter Linux möglich● Eingabe: Nutzername, Passwort● Empfohlener Desktop: gnome


Anmeldung im PC-Pool (I)

s0815_


Anmeldung im PC-Pool (II)Bei Erstanmeldung in einem Terminal mittels yppasswd neues

Passwort setzen!


Sichere Passwörter?

●Mindestens ACHT Zeichen lang●Kein Wort, das man irgendwo nachschlagen kann (auch nicht in Fremdsprachen)●Mischung aus VIER Zeichenkategorien

● Großbuchstaben● Kleinbuchstaben● Ziffern● Sonderzeichen !“§$%&/()=?#+*+_.,;:

●keine deutschen Umlaute (äöüß)

Wie komme ich zu einem sichern Passwort, das ich nicht vergesse?

Wkiz1sP,dinv?

Wie komme ich zu einem sichern Passwort, das ich nicht vergesse?


E-Mail (I)

●Studentische Accounts am Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen (ZIH): nutzer = s0815007

●E-Mail: [email protected]●Alias: Vorname.Name[NN]@mailbox.tu-dresden.de

NN – Ziffern,falls mehrere Nutzer mit demselben Vor- und Nachnamen, siehe

http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/zentrale_einrichtungen/zih/dienste/ beratung_und_unterstuetzung/e_mail_adresse/meine_e_mail_adresse

●POP3/IMAP-Server (Mail-Empfang):mail.zih.tu-dresden.de●SMTP-Server (Mail-Versenden): mail.zih.tu-dresden.de

http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/zentrale_einrichtungen/zih/dienste/beratung_und_unterstuetzung/e_mail_adresse/meine_e_mail_adresse


E-Mail (II)●Webmail (Abruf der E-Mail an der TU Dresden mit Web-Browser)

https://mail.zih.tu-dresden.de/horde

●Anleitung siehe: http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/zentrale_einrichtungen/zih/dienste/datennetz_dienste/e_mail/web_mail/

https://mail.zih.tu-dresden.de/horde

http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/zentrale_einrichtungen/zih/dienste/datennetz_dienste/e_mail/web_mail/


Tipps für den PC-Pool●Notebooks

● können im Sechseck am Fenster ans Physik-Netzangeschlossen werden(automatische Adressvergabe über dhcp)

● Netzwerkkabel (RJ-45) sind mitzubringen

●Wechselmedien (CD, DVD, Floppy, USB-Sticks) müssen nicht gemounted werden

●CD-Brennen mit brasero möglich

●Weitere Informationen● Merkblatt (Zu erhalten beim Beantragen des Accounts)● http://www.physik.tu-dresden.de/pcpool

http://www.physik.tu-dresden.de/pcpool


Drucken (I)

●Öffentlicher Ricoh Drucker/Kopierer im Raum C117

●Kopierkarten können in der Studentenbaracke oder an Automaten (z.B. im Willersbau) erworben werden

●Standarddrucker auf allen Systemen: Schwarz-Weiss-Drucker "xprint-Drucker-sw"

● von allen Programmen mit Druck-Dialogen aus erreichbar● Farbdrucker "xprint-Drucker-color" ebenfalls wählbar


Drucken (II)●Nach Absenden des Druckauftrages öffnet sich Fenster mit Aufforderung zur Eingabe der Kartennummer, die auf der Rückseite der Kopierkarte zu finden ist

●Druckaufträge lassen sich an jedem öffentlichen Ricoh-Drucker/Kopierer abrufen●Alle Druckaufträge können ebenfalls über den virtuellen Drucker PDF in PDF-Dateien ausgegeben werden


Scanner

●Mustek Scanexpress 1248UB im Raum B113

●am PC pclp35 (linke hintere Ecke) angeschlossen

●kann über das Scanprogramm xsane oder direkt aus Grafikprogrammen wie

● gimp, ● kooka oder auch ● Openoffice

genutzt werden.


Sicherheitshinweise

●Grundlagen für Einrichtung (auch privater) PC:

●Trennung von System, Programmen und Daten● UNIX / Linux: automatisch gewährleistet● Windows: Partitionieren!

trotzdem schwierig wegenProfiles, Dokumente und Einstellungen, ...

●Sicherheitsaspekte ● Sichere Einstellungen● Virenscanner● Personal Firewall


Virenschutz●Verbreitung hauptsächlich durch Email und Besuch dubioser Webseiten

● Spam löschen● Attachments nicht öffnen

●Besonders häufig für die meist verbreitetsten Mail clients: Outlook und Outlook Express

● Andere Mail clients verwenden, z.B. Thunderbird oderEmail unter Linux lesen (Grundregeln gelten auch hier!)

●ActiveX, Javascript im Mail client deaktivieren●Regelmäßige Sicherheitsupdates für System und Browser www.windowsupdate.com●Andere Webbrowser verwenden (Firefox, Opera, ...)●Virenscanner (Update der Datenbanken!)●Personal Firewall, Win XP ab Service Pack 3

http://www.windowsupdate.com/


Virenscanner am ZIH●Bei Vorhandensein eines Virus in der E-Mail (auch im Anhang), wird die E-Mail unter Quarantäne gestellt:

====== VIREN-ALARM ======

Der zentrale Viren-Checker der TU Dresden fand den Virus W32/Netsky-Bin einer Mail von: [email protected]

Diese E-Mail wurde mit folgender ID unter Quarantaene gestellt: virus-30-20050331-111034-23164-01

Aus Sicherheitsgruenden sollten Sie auf die Zustellung der verseuchtenMail verzichten. Dazu ist keine Aktion von Ihrer Seite noetig.Falls Sie die verseuchte Mail dringend benoetigen, wenden Sie sich bitteunter Angabe der Quarantaene-ID per Mail an: [email protected]


Spamchecker am ZIH●Fügt zusätzliche Einträge in den Mail-Header●Geeignete Mail-Clients können darauf filternReceived: from RKS30.urz.tu-dresden.de by physik.phy.tu-dresden.de id AA43638; Wed, 30 Mar 2005 15:10:48 +0200...From: "James" <[email protected]>To: <[email protected]>Subject: Your Pharmacy uq...X-Tud-Virus-Scanned: by amavisd-new at rks30.urz.tu-dresden.deX-Tud-Spam-Checker-Version: SpamAssassin 2.63 (2004-01-11) on rks30X-Tud-Spam-Status: Yes, hits=6.4 tagged_above=3.0 required=6.3tests=DATE_IN_FUTURE_24_48, MSGID_FROM_MTA_SHORTX-Tud-Spam-Level: ******X-Tud-Spam-Flag: YES

Virus-Scanner

Spam-Checker:Bewertung > 5 bedeutet mitziemlicher Sicherheit Spam


Sicheres Login auf Linux-PC (I)

●Login von außerhalb nur über secure shell

ssh phylogin1.phy.tu-dresden.dessh phylogin2.phy.tu-dresden.de

●Für Windows Nutzer sind einfache Implementationen von secure shell (ssh) frei verfügbar, z.B. PuTTY: http://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/

●Frei verfügbare Windows-Implementation von scp und sftp für den Dateitransfer: winscphttp://winscp.net/eng/docs/lang:de

http://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/

http://winscp.net/eng/docs/lang:de


Sicheres Login auf Linux-PC (II)●PuTTY - frei verfügbare ssh-Implementation für Windows


Sicheres Login auf Linux-PC (III)


Sicheres Login auf Linux-PC (IV)


Sicherer Datentransfer (I)●winscp – frei verfügbare Windows-Implementation von scp und sftp (Kopieren und ftp über ssh)


Sicherer Datentransfer (II)


Sicherer Datentransfer (III)

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