Grundbegriffe

Was sind Daten?

Daten sind Informationen über Sachverhalte und Vorgänge, die in einer maschinell verarbeitbaren Form vorliegen. Daten können computerintern in verschiedenen Formen dargestellt werden.

Darstellung von Daten auf verschiedenen Ebenen

Die Darstellung von Daten umfasst mehrere Schritte:

Festlegung der Form der Datenspeicherung auf externen Speichermedien.
Zusammenfassung elementarer Datentypen zu statischen und dynamischen Strukturen oder zu komplexen Datenobjekten.
Zusammenfassung von Binärzeichen zu elementaren Datentypen mit dem Zeichenvorrat eines Codes und durch weitere Vorschriften.
Zusammenfassung mehrerer Binärzeichen zu einer größeren Einheit.
Physikalische Darstellung der Binärzeichen auf bzw. in einem Speichermedium.

Analoge und digitale Signale

Ein Signal repräsentiert Informationen durch den Wert oder Wertverlauf einer physikalischen Größe. Analogsignale haben einen kontinuierlichen und stufenlosen Werteverlauf. Digitalsignale ändern ihren Wert nur zu bestimmten Zeitpunkten und sind wertdiskret.

Informationstechnik (IT)

Die Informationstechnik beschäftigt sich damit, wie Daten in digitaler Form erfasst, gespeichert, bearbeitet, ausgewertet und übertragen werden. Ein Computer wird zur Verarbeitung der Daten eingesetzt.

Grundlegende Funktionsweise eines Computers

Der Computer arbeitet nach dem EVA-Prinzip:

Eingabe: Daten oder Befehle werden über Eingabegeräte in den Computer eingegeben.
Verarbeitung: Der Computer verarbeitet die Daten gemäß eines Programms.
Ausgabe: Die Ergebnisse werden über Ausgabegeräte ausgegeben oder weitergegeben.

Das EVA-Prinzip

Das EVA-Prinzip besteht aus drei Phasen:

Eingabe: Daten oder Befehle werden eingegeben.
Verarbeitung: Berechnungen, Speichern von Daten, Vergleichen von Daten, Sortieren von Daten, usw.
Ausgabe: Ergebnisse werden dargestellt oder an andere Systeme weitergegeben.

Der Aufbau eines Computersystems

Ein Computersystem besteht aus:

Prozessor (CPU): Enthält Rechen- und Steuerwerk.
Arbeitsspeicher: Speichert Befehle und Daten.
Bussystem: Transportiert Daten zwischen Einheiten.
Ein-/Ausgabeeinheiten: Kommunizieren mit der Umwelt.

Das von-Neumann‘sche Rechnermodell

Ein grundlegendes Modell für den Aufbau eines Rechners. Enthält CPU, Speicher, Bussystem und Ein-/Ausgabeeinheiten.

Grundkomponenten eines von-Neumann-Rechners

Prozessor (CPU): Besteht aus Rechen- und Steuerwerk.
Arbeitsspeicher: Enthält Befehle und Daten.
Bussystem: Transportiert Daten zwischen den Einheiten.
Ein-/Ausgabeeinheiten: Kommunizieren mit der Umwelt.

Software und Hardware

Software: Computerprogramme, die Befehle zur Steuerung des Computers enthalten. Immateriell.
Hardware: Physische Komponenten, die man anfassen kann.

Rechnerkategorien

Traditionell werden Computer in verschiedene Kategorien eingeteilt, z. B. Superrechner, Großrechner, Minirechner, Workstations und PCs, basierend auf Preis und Leistung.

Moderne Klassifikation: Client-Server-Systeme

Rechner werden nach Preis und Leistung in verschiedene Kategorien eingeteilt, darunter Server, Workstations, Schreibtisch-PCs, Notebook-PCs und mobile Endgeräte.

Zusammenfassung

- Daten sind Informationen in maschinell verarbeitbarer Form.
- Informationstechnik beschäftigt sich mit der Verarbeitung digitaler Daten.
- Das EVA-Prinzip (Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe) ist zentral für die Funktionsweise von Computern.
- Das von-Neumann-Rechnermodell beschreibt den Aufbau eines Computersystems.
- Software enthält Befehle zur Steuerung des Computers, Hardware sind physische Komponenten.

Aufgabe

- Recherchieren Sie im Internet, wie man einen Computer zusammenbaut und welche Komponenten benötigt werden.
- Erstellen Sie ein virtuelles Modell eines Computers in unserem Padlet

Grundlagen der Informationstechnologie