CS50

Ich liebe Tangram und seine Einfachheit, mit nur sieben geometrischen Formen endlose Möglichkeiten zu schaffen – entweder nach einem vorgegebenen Schema oder durch freies kreatives Ausprobieren. Ich wollte eine digitale Version schaffen, die ebenso einfach wie ästhetisch ansprechend ist.

Vorweggenommen: Ich nutzte den Chatbot Quack (CS50.ai) für Fragen zu Scratch, zur Logik meines Codes und zur Fehlersuche, wenn nichts funktionierte. Außerdem halfen mir zahlreiche YouTube-Tutorials von – amüsanterweise – vielen Autoren, die vom Alter her meine Kinder sein könnten.

Nachdem der erste “Knoten gelöst” worden war, bestand der nächste Schritt darin, die Funktionen der Teile zu erweitern und sie auf alle sieben anderen Teile zu übertragen. Da sich das Kopieren und Einfügen als ineffizient erwies, war es die bessere Wahl, die Codeblöcke zentralisiert zu halten und mit Klonen desselben Teils zu arbeiten.

Diese erste Version meines digitalen Tangrams besteht aus drei Hauptbildschirmen – einem Vorschaubild, einem Startbild und dem eigentlichen Spielfeld. Das Spielfeld kann zwischen vier Motiven und einem leeren Feld gewechselt werden. Jedes Mal, wenn ein neues Spiel beginnt, werden die Tangramteile neu gemischt und bleiben in einer zufälligen Position.

Als Übergang von Scratch und seinen vorgefertigten Codeblöcken zu C mit offeneren Codestrukturen werden verschiedene Beispiele miteinander verglichen, in denen die gleichen Grundkonzepte von z.B. Funktionen, Bedingungen oder booleschen Ausdrücken eine Rolle spielen.
Dabei werden auch die unterschiedlichen Aspekte der Sprache deutlich, da es je nach Kontext und Zielsetzung verschiedene Möglichkeiten gibt, gleiche oder ähnliche Dinge auszudrücken.

Um ein einfaches Programm zu schreiben, dessen Ausgabe # Symbole sind, die eine Treppe/Pyramide imitieren, habe ich das gängige Konzept verwendet, den Funktionsablauf in “Pseudocode”, also in Worten und mathematischen Begriffen, zu beschreiben und ihn dann in Code in C zu übersetzen.
Die Idee des “Pseudocodes” erinnert mich beispielsweise an das Skizzieren im Design, um Varianten schnell und einfach zu beschreiben, bevor ich auf die Details der Implementierung eingehe.

Für mich als Designer ist es spannend, neue Konzepte zu verstehen und zu sehen, wie die Programmierung Analogien zu Konzepten schafft, die mir bereits vertraut sind.
Wie bereits erwähnt, gefällt mir der Prozess der Übersetzung von „Pseudocode“ einerseits in Code und andererseits in Kommentare, die neben anderen Formregeln den Code besser lesbar machen. Methoden, die sich sicher auch auf den Designprozess anwenden lassen.

Die verschiedenen Abstraktionsgrade der Code-Sprache – von Nullen und Einsen bis hin zu Assembly und Quellcode – erinnern mich an die Struktur der Dinge in unserer physischen Welt, von Atomen bis hin zu Materialien, aus denen wir Produkte formen, was in der Informatik als Kompilieren bezeichnet wird.
Die Erstellung eines Programms im Quellcode kann wiederum mit dem Produktionsprozess einer Fabrik veranschaulicht werden, wobei zu Beginn vorhandene Werkzeuge (Funktionen) aus dem internen Bestand oder aus externen Bibliotheken eingebunden werden, aus denen dann das Programm zusammengesetzt wird.

Wir haben verschiedene grundlegende Algorithmen kennengelernt, mit denen sich Aufgaben mit unterschiedlichem Effizienzgrad lösen lassen, z. B. das Sortieren nach der Größe verschiedener Werte.
Die so genannte binäre Suche, die das große Problem in viele kleine und damit leicht zu bewältigende Probleme zerlegt, hat in der Regel am besten funktioniert.

Wie beim Produktdesign scheint es auch bei der Programmierung um die effizienteste Nutzung von Ressourcen wie Zeit und Speicherplatz zu gehen. Die perfekte Lösung für ein einzelnes Problem löst ein anderes möglicherweise nicht. Auch hier muss man also abwägen, welche Ressourcen man einsetzt, um ein System so modular wie möglich aufzubauen, oder sich mit schlankeren, aber weniger flexiblen Lösungen zufrieden geben. Es ist ein Kompromiss, und eine Lösung scheint die Standardisierung von Komponenten zu sein, ähnlich wie bei standardisierten Komponenten und geeigneten Werkzeugen für die industrielle Produktion oder in einem Baumarkt.

I don’t want to talk so much about the core differences between C and Python, nor about Python itself, but rather about the logical structure of the lecture series, where weeks 2 to 5 cover the basics of how computers work and only later do we get into more detail about the daily use of languages, which expands my thinking capacity and helps enormously to understand the basics of programming and problem-solving approaches.

I admire the simplicity of SQL applications and the possibility of using simple code queries to display cleanly structured and, depending on requirements, sorted or filtered lists from data silo CSV (comma separated values) files, which are otherwise confusing to the human eye, cleanly in the code editor.

For me a repetition, as well as an extension of my understanding of web applications and on what basis they are rendered in the browser.
The nesting and linking of different programming languages and the modular structure of CSS selectors and their application, for example, are always exciting.

It is exciting to see how quickly we can test passwords on standard computers using a small program in Python. As a countermeasure, companies rely on various methods: length and complexity requirements, blocking or delay after X number of failed attempts, authentication by a second – usually physical – factor. In addition, methods similar to encryption such as hashing, end-to-end or so-called passwordless passkeys are used.

Again, I am grateful for the opportunity to do this great course free of charge and online. For a short time, the lecture gave me the feeling of being a student again, even in the historic Harvard.

As already mentioned, apart from Week 00 (Scratch “Tangram”) and 01 (C), I did not work on the entire problem sets, but simply took extensive notes from the lectures and tried to reproduce the most important ones here, which has already taught me many exciting insights and new skills.