Sana Ullah Khan
Deutsch

Lernpfade

Lernpfade für die Informatik

Schritt-für-Schritt-Wege in die Informatik, in der Reihenfolge, in der ich sie heute noch einmal lernen würde. Jede Quelle ist kostenlos und stammt von einer Universität, einem offiziellen Projekt oder einer anerkannten gemeinnützigen Organisation.

Nur kostenlose Quellen, Links jede Woche geprüft

So nutzen Sie die Lernpfade

  1. Neu im Programmieren? Beginnen Sie mit den Grundlagen. Alle anderen Pfade bauen darauf auf.
  2. Wählen Sie einen Pfad und folgen Sie den Stufen der Reihe nach. Das Springen zwischen Pfaden ist der häufigste Grund, sich verloren zu fühlen.
  3. Bauen Sie am Ende jeder Stufe das Projekt. Kurse anzusehen fühlt sich nach Fortschritt an, aber erst das Projekt zeigt, dass Sie es können.
  4. Die Zeiten gehen von etwa 10 Stunden pro Woche aus. Langsamer ist in Ordnung, die Projekte auszulassen nicht.
  5. Die meisten Quellen sind auf Englisch.
ZertifizierungspfadeWelche Zertifizierungen für welchen Beruf, mit echten Kosten. Roadmaps für Cybersicherheit und KI-SicherheitEin Karrierepfad für jeden Bereich der Sicherheit, von Einsteiger bis Experte, mit Laboren, Tools und Zertifizierungen (auf Englisch).

Grundlagen der Informatik

Programmieren, die Werkzeuge, die jede Entwicklerin und jeder Entwickler nutzt, Datenstrukturen und wie Computer und Netzwerke wirklich funktionieren.

Dauer
31–40 Wochen
Führt zu
Alle anderen Pfade

Alle, die anfangen, und alle, die Programmieren aus Tutorials gelernt haben und Lücken spüren.

  1. Stufe 1: Programmieren lernen 6–8 Wochen

    Was Sie lernen

    • Variablen, Bedingungen und Schleifen
    • Funktionen
    • Listen und Dictionaries
    • Fehlermeldungen lesen
    • Debugging

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Ein kleines Kommandozeilenprogramm nach eigener Idee, zum Beispiel ein Ausgabenbuch, das in eine Datei speichert.

    Weiter, wenn: Sie können ein Programm mit 100 Zeilen ohne Tutorial schreiben.

  2. Stufe 2: Terminal, Git und Linux 3–4 Wochen

    Was Sie lernen

    • Shell-Befehle und Pipes
    • Dateien und Rechte
    • Git-Commits, Branches und Merges
    • GitHub
    • Ein Code-Editor

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Stellen Sie alle Ihre Programme auf GitHub, jedes mit einer kurzen README.

    Weiter, wenn: Sie arbeiten im Terminal ohne Maus und lösen einen Merge-Konflikt.

  3. Stufe 3: Datenstrukturen und Algorithmen 8–10 Wochen

    Was Sie lernen

    • O-Notation
    • Arrays, verkettete Listen, Stacks und Queues
    • Hashtabellen
    • Bäume und Graphen
    • Sortieren, Suchen und Rekursion

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Schreiben Sie eine eigene Hashtabelle und eine Graphensuche (Breiten- und Tiefensuche) mit Tests.

    Weiter, wenn: Sie können erklären, warum ein Dictionary-Zugriff schnell ist, und für ein Problem die passende Struktur wählen.

  4. Stufe 4: Wie Computer und Netzwerke funktionieren 8–10 Wochen

    Was Sie lernen

    • Von Logikgattern zur CPU
    • Speicher und Prozesse
    • Betriebssysteme
    • TCP/IP, DNS und HTTP
    • Grundlagen der Nebenläufigkeit

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Ein winziger Webserver mit reinen Sockets, der Ihrem Browser eine Seite ausliefert.

    Weiter, wenn: Sie können alles erklären, was zwischen der Eingabe einer Webadresse und der fertigen Seite passiert.

  5. Stufe 5: Mathematik und Datenbanken 6–8 Wochen

    Was Sie lernen

    • Logik und Beweise
    • Mengen, Kombinatorik und Wahrscheinlichkeit
    • Relationale Datenbanken
    • SQL-Abfragen und Joins
    • Tabellen entwerfen

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Entwerfen Sie eine Datenbank für eine kleine Bibliothek oder einen Laden und beantworten Sie 20 Fragen dazu mit SQL.

    Weiter, wenn: Sie schreiben Abfragen mit Joins und Gruppierung und können einfache Wahrscheinlichkeiten begründen.

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Webentwicklung

Websites und Web-Apps bauen, von der Seite, die man sieht, bis zum Server und der Datenbank dahinter.

Dauer
28–38 Wochen
Vorher
Grundlagen der Informatik
Führt zu
Frontend-Entwicklung, Backend-Entwicklung, Full-Stack-Entwicklung

Für alle, die Dinge bauen wollen, die andere sofort im Browser nutzen können.

  1. Stufe 1: HTML, CSS und wie das Web funktioniert 4–6 Wochen

    Was Sie lernen

    • Semantisches HTML
    • Barrierefreiheit
    • CSS-Layout mit Flexbox und Grid
    • Responsives Design
    • Entwicklerwerkzeuge im Browser

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Eine persönliche Seite, die auf dem Handy funktioniert und einen Barrierefreiheits-Check besteht.

    Weiter, wenn: Sie können das Layout einer Website, die Ihnen gefällt, selbst nachbauen.

  2. Stufe 2: JavaScript gründlich 6–8 Wochen

    Was Sie lernen

    • DOM und Events
    • Funktionen, Closures und Objekte
    • Promises und async/await
    • Daten von APIs laden
    • Module

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Eine App, die eine öffentliche API nutzt, etwa eine Wetter- oder Büchersuche.

    Weiter, wenn: Sie bauen eine interaktive Seite ohne Framework.

  3. Stufe 3: Ein Frontend-Framework und TypeScript 6–8 Wochen

    Was Sie lernen

    • Komponenten und Zustand
    • Formulare und Validierung
    • Routing
    • TypeScript-Typen
    • Komponenten testen

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Eine App mit mehreren Seiten, Formularen, gespeichertem Zustand und einigen Tests.

    Weiter, wenn: Sie können erklären, wann und warum eine Komponente neu rendert.

  4. Stufe 4: Backend und Datenbanken 8–10 Wochen

    Was Sie lernen

    • HTTP im Detail
    • REST-APIs bauen
    • Login, Sessions und Tokens
    • PostgreSQL
    • Automatisierte Tests

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Eine API mit Benutzerkonten und Datenbank, mit Tests, die Ihr Frontend nutzt.

    Weiter, wenn: Sie entwerfen eine API, speichern Daten sicher und testen sie.

  5. Stufe 5: Sicher veröffentlichen 4–6 Wochen

    Was Sie lernen

    • Eine App deployen
    • Umgebungsvariablen und Geheimnisse
    • HTTPS
    • Continuous Integration
    • Die OWASP Top 10

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Veröffentlichen Sie Ihre App mit automatischen Tests bei jedem Push und prüfen Sie sie gegen die OWASP Top 10.

    Weiter, wenn: Fremde nutzen Ihre App, und Sie merken es, wenn sie ausfällt.

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Cybersicherheit

Verstehen, wie Systeme angegriffen werden, um sie zu verteidigen: Netzwerke, Web-Apps, Erkennung und Reaktion.

Dauer
30–38 Wochen + fortlaufend
Vorher
Grundlagen der Informatik
Führt zu
SOC-Analyst/in, Penetrationstester/in, Security Engineer, KI-Sicherheitsforschung

Neugierige, die gern Dinge auseinandernehmen und Menschen und Systeme schützen wollen.

Testen Sie nur Systeme, die Ihnen gehören oder für die Sie eine schriftliche Erlaubnis haben. Nutzen Sie die Übungslabore unten; Angriffe auf fremde Systeme sind fast überall strafbar.

  1. Stufe 1: Netzwerke und Linux für die Sicherheit 6–8 Wochen

    Was Sie lernen

    • Das TCP/IP-Modell und gängige Ports
    • DNS, HTTP und TLS auf der Leitung
    • Verkehr in Wireshark lesen
    • Linux-Benutzer, Rechte und Logs
    • Shell-Skripte

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Zeichnen Sie Ihr eigenes Surfen mit Wireshark auf und erklären Sie kurz, was jeder Teil des Verkehrs ist.

    Weiter, wenn: Sie lesen einen Mitschnitt und sagen, was passiert ist, und haben den Großteil von OverTheWire Bandit gelöst.

  2. Stufe 2: Grundlagen der Sicherheit 6–8 Wochen

    Was Sie lernen

    • Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit
    • Authentifizierung und Zugriffskontrolle
    • Hashing, Verschlüsselung und Zertifikate
    • Häufige Angriffe und Schadsoftware
    • Risiko und Sicherheits-Frameworks

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Ein einseitiges Bedrohungsmodell für eine eigene App: was schiefgehen kann, wie wahrscheinlich es ist und was Sie zuerst beheben.

    Weiter, wenn: Sie erklären, wie TLS einen Login schützt und warum Passwörter gehasht und nicht verschlüsselt werden.

  3. Stufe 3: Sicherheit von Webanwendungen 8–10 Wochen

    Was Sie lernen

    • SQL-Injection
    • Cross-Site-Scripting
    • Fehlerhafte Zugriffskontrolle
    • Schwächen bei der Anmeldung
    • Server-Side Request Forgery
    • Burp Suite nutzen

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Finden und dokumentieren Sie mindestens zehn Schwachstellen in OWASP Juice Shop, jeweils mit Lösung.

    Weiter, wenn: Sie können jede Klasse der OWASP Top 10 erklären, im Labor ausnutzen und beheben.

  4. Stufe 4: Seite wählen: verteidigen oder angreifen 10–12 Wochen

    Was Sie lernen

    • Verteidigung: Logs, SIEM und Alarm-Triage
    • Verteidigung: Incident Response
    • Angriff: Aufklärung und Ausnutzung
    • Angriff: Rechteausweitung
    • Beides: MITRE ATT&CK
    • Beides: klare Berichte schreiben

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Verteidigung: ein Heimlabor, das Logs sammelt und drei ATT&CK-Techniken erkennt. Angriff: 20 picoCTF-Aufgaben lösen und Lösungswege veröffentlichen.

    Weiter, wenn: Sie können Ihr Labor oder Ihre Berichte einem Arbeitgeber zeigen und Ihre Überlegungen erklären.

  5. Stufe 5: Spezialisieren und dranbleiben fortlaufend

    Was Sie lernen

    • Cloud-Sicherheit
    • Sicherheit von KI und LLMs
    • Malware-Analyse
    • Governance, Risiko und Compliance
    • Sicherheitswarnungen verfolgen

    Bauen: Veröffentlichen Sie etwas, das andere nutzen können: einen Bericht, eine Erkennungsregel oder ein kleines Werkzeug.

    Weiter, wenn: Diese Stufe endet nie. Sicherheit ändert sich jeden Monat.

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KI und maschinelles Lernen

Von der Mathematik hinter dem Lernen über das Trainieren von Modellen und die Arbeit mit Sprachmodellen bis zum verantwortungsvollen Einsatz.

Dauer
35–44 Wochen + fortlaufend
Vorher
Grundlagen der Informatik
Führt zu
Machine Learning Engineer, Data Scientist, KI-Forschung, MLOps Engineer

Für alle, die sicher programmieren und Freude an Mathematik und Experimenten haben.

  1. Stufe 1: Mathematik für maschinelles Lernen 6–8 Wochen

    Was Sie lernen

    • Vektoren und Matrizen
    • Ableitungen und Gradienten
    • Wahrscheinlichkeit
    • Statistik
    • Optimierung

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Implementieren Sie lineare Regression mit Gradientenabstieg nur mit NumPy und zeigen Sie, wie der Fehler sinkt.

    Weiter, wenn: Sie können Gradientenabstieg an der Tafel erklären.

  2. Stufe 2: Python für Daten 3–4 Wochen

    Was Sie lernen

    • NumPy-Arrays
    • pandas-DataFrames
    • Unordentliche Daten bereinigen
    • Diagramme
    • Jupyter-Notebooks

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Bereinigen und erkunden Sie einen öffentlichen Datensatz und halten Sie drei Erkenntnisse fest.

    Weiter, wenn: Sie laden, bereinigen und fassen einen unbekannten Datensatz zusammen.

  3. Stufe 3: Klassisches maschinelles Lernen 8–10 Wochen

    Was Sie lernen

    • Trainings-, Validierungs- und Testdaten
    • Überanpassung und Regularisierung
    • Regression und Klassifikation
    • Entscheidungsbäume und Ensembles
    • Die richtige Metrik wählen

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Ein Modell von Anfang bis Ende, getestet auf ungesehenen Daten, mit einer ehrlichen Notiz, wo es versagt.

    Weiter, wenn: Sie erkennen, wenn ein guter Wert in Wahrheit ein Datenleck ist.

  4. Stufe 4: Deep Learning 10–12 Wochen

    Was Sie lernen

    • Neuronale Netze und Backpropagation
    • PyTorch
    • Faltungsnetze
    • Transformer und Attention
    • Training auf der GPU

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Trainieren Sie einen Bild- oder Textklassifikator und vergleichen Sie ihn mit dem klassischen Modell der letzten Stufe.

    Weiter, wenn: Sie bauen und debuggen eine Trainingsschleife selbst.

  5. Stufe 5: Sprachmodelle 8–10 Wochen

    Was Sie lernen

    • Tokens und Embeddings
    • Wie große Sprachmodelle trainiert werden
    • Fine-Tuning
    • Retrieval-Augmented Generation
    • Ausgaben bewerten

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Eine Frage-Antwort-App über Ihre eigenen Notizen, mit einem kleinen Testsatz, der misst, wie oft sie richtig liegt.

    Weiter, wenn: Sie erklären, warum ein Modell falsch antwortet, und messen, ob eine Änderung geholfen hat.

  6. Stufe 6: Modelle verantwortungsvoll einsetzen fortlaufend

    Was Sie lernen

    • Ein Modell über eine API bereitstellen
    • Monitoring und Data Drift
    • Verzerrung und Fairness
    • Datenschutz
    • Angriffe auf KI-Systeme

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Stellen Sie eines Ihrer Modelle mit Monitoring bereit, dazu eine kurze Model Card, wofür es nicht genutzt werden sollte.

    Weiter, wenn: Diese Stufe endet nie. Weiter veröffentlichen und messen.

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Datenanalyse und Data Engineering

Rohdaten in Antworten verwandeln, mit denen Menschen arbeiten können, und die Pipelines bauen, die die Daten liefern.

Dauer
27–36 Wochen
Vorher
Grundlagen der Informatik
Führt zu
Datenanalyst/in, Analytics Engineer, Data Engineer

Für alle, die gern Fragen stellen und die Antwort in Zahlen finden.

  1. Stufe 1: SQL gründlich 4–6 Wochen

    Was Sie lernen

    • Filtern und Sortieren
    • Joins
    • Gruppieren und Aggregieren
    • Unterabfragen
    • Fensterfunktionen

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Beantworten Sie 15 echte Fragen zu einem öffentlichen Datensatz nur mit SQL.

    Weiter, wenn: Sie beantworten die meisten Geschäftsfragen mit einer gut geschriebenen Abfrage.

  2. Stufe 2: Statistik 6–8 Wochen

    Was Sie lernen

    • Mittelwerte, Streuung und Verteilungen
    • Stichproben
    • Konfidenzintervalle
    • Hypothesentests und A/B-Tests
    • Korrelation ist keine Kausalität

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Werten Sie einen A/B-Test aus und schreiben Sie das Ergebnis verständlich für eine Führungskraft auf.

    Weiter, wenn: Sie sagen, wie sicher ein Ergebnis ist, nicht nur, was es ist.

  3. Stufe 3: Analyse mit Python oder R 6–8 Wochen

    Was Sie lernen

    • Daten laden und bereinigen
    • Tidy Data
    • Tabellen umformen und verbinden
    • Notebooks und Berichte
    • Reproduzierbares Arbeiten

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Ein vollständiger Bericht, der bei unordentlichen Rohdaten beginnt und den jeder erneut ausführen kann.

    Weiter, wenn: Sie kommen an einem Nachmittag von einer Rohdatei zu einer klaren Antwort.

  4. Stufe 4: Visualisierung und Storytelling 3–4 Wochen

    Was Sie lernen

    • Das passende Diagramm wählen
    • Ehrliche Achsen und Skalen
    • Farbe und Barrierefreiheit
    • Dashboards
    • Eine klare Zusammenfassung schreiben

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Ein Dashboard oder einseitiger Bericht, den eine fachfremde Person ohne Hilfe versteht.

    Weiter, wenn: Ihre Diagramme beantworten eine Frage auf einen Blick.

  5. Stufe 5: Data Engineering 8–10 Wochen

    Was Sie lernen

    • ETL- und ELT-Pipelines
    • Data Warehouses
    • Planung und Orchestrierung
    • Transformationen mit dbt
    • Big Data mit Spark

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Eine geplante Pipeline, die Daten von einer API holt, im Warehouse speichert und Ihr Dashboard füttert.

    Weiter, wenn: Ihre Pipeline läuft von selbst und meldet sich, wenn sie scheitert.

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Cloud und DevOps

Software zuverlässig betreiben: Server, Container, Automatisierung, Cloud-Plattformen und Verfügbarkeit.

Dauer
30–40 Wochen
Vorher
Grundlagen der Informatik
Führt zu
DevOps Engineer, Cloud Engineer, Site Reliability Engineer, Platform Engineer

Für alle, die Systeme gern schneller, sicherer und automatisch machen.

  1. Stufe 1: Linux und Netzwerke für den Betrieb 6–8 Wochen

    Was Sie lernen

    • Prozesse und Dienste
    • SSH und Schlüssel
    • Shell-Skripte
    • DNS, Load Balancer und Firewalls
    • Logs lesen

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Richten Sie einen Linux-Server ein, sichern Sie SSH ab und hosten Sie darauf eine Website mit HTTPS.

    Weiter, wenn: Sie finden heraus, warum ein Server langsam oder eine Website down ist.

  2. Stufe 2: Container 4–6 Wochen

    Was Sie lernen

    • Images und Container
    • Ein Dockerfile schreiben
    • Volumes und Netzwerke
    • Docker Compose
    • Apps, die überall leicht laufen

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Packen Sie eine Web-App mit ihrer Datenbank in Docker Compose, sodass sie mit einem Befehl startet.

    Weiter, wenn: Jeder kann Ihre App in einem Schritt auf dem eigenen Rechner starten.

  3. Stufe 3: Automatisierung: CI/CD und Infrastructure as Code 6–8 Wochen

    Was Sie lernen

    • Pipelines, die testen und bauen
    • Automatische Deployments
    • Terraform
    • Geheimnisse verwalten
    • Sicher zurückrollen

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Eine Pipeline, die bei jedem Push testet, baut und ausrollt, mit der Infrastruktur in Terraform.

    Weiter, wenn: Sie können Ihr ganzes Setup aus Code neu aufbauen.

  4. Stufe 4: Eine Cloud-Plattform, gründlich 6–8 Wochen

    Was Sie lernen

    • Rechenleistung und Speicher
    • Identitäten und Zugriffe (IAM)
    • Virtuelle Netzwerke
    • Verwaltete Datenbanken
    • Kosten und Budgets

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Bringen Sie Ihre App in eine Cloud, mit minimalen Rechten und einem Budget-Alarm.

    Weiter, wenn: Sie können Ihre Cloud-Rechnung erklären und wer worauf zugreifen darf.

  5. Stufe 5: Kubernetes und Zuverlässigkeit 8–10 Wochen

    Was Sie lernen

    • Pods, Deployments und Services
    • Monitoring und Alarme
    • Service Level Objectives
    • Incident Response
    • Post-Mortems

    Kostenlose Quellen

    Bauen: Betreiben Sie Ihre App in einem lokalen Kubernetes-Cluster mit Monitoring und einem Dashboard für ihr Service Level Objective.

    Weiter, wenn: Sie wissen vor Ihren Nutzern, wenn Ihr Dienst nicht gesund ist.

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