IT-Grundlagen. Einführung. Michael Frank HTWK-Leipzig, /1. Grundlagen der Informatik. Einführung

Transkript

1 IT-Grundlagen /1

2 IT-Grundlagen Was sind die Ziele dieser Vorlesungs- und Seminarreihe? Erwerb bzw. Festigung grundlegender Fertigkeiten im Umgang mit Computern und Anwendungsprogrammen (Windows, Office, IE, andere) Solide und anwendungsbereite Kenntnisse der Grundlagen der Informationstechnologien, d.h. der Computer, ihrer Architektur, Bestandteile, Betriebssysteme, Funktionsweisen, Peripherie, anderer Informationstechnologien wie RFID etc /2

3 IT-Grundlagen Was sind die Besonderheiten dieser Veranstaltungsserie? Die Vorlesungen widmen sich den allgemeinen Aspekten der Computerwelt und entsprechenden Anwendungen im Bibliotheksbereich. Die Übungen werden im Computerkabinett durchgeführt und schulen mehr allgemeine Fähigkeiten im Umgang mit dem Betriebssystem und mit verschiedener Standardsoftware (MS). Prüfungsform: Prüfungsklausur mit Praxisteil (Febr. 2016) /3

4 IT-Grundlagen Wer führt den Kurs durch? Vorlesungen: Prof. Dr., F IMN, Z 409 Übungen: B. Eng. Nico Hattendorf, F M, MZ /4

5 IT-Grundlagen Wie ist die Logistik der Veranstaltungsserie? Informationen zum Kurs, PDF-Versionen der Vorlesungen zum Download, weitere Materialien finden Sie über den Link der Vorlesung auf der Webseite Anfragen können über die -Adressen der Lehrenden gestellt werden. Die Beantwortung erfolgt so schnell wie möglich /5

6 IT-Grundlagen Grundlegende Literatur zum Kurs (Beispiele): Robert Klaßen, Windows 10: Die Anleitung in Bildern. Bild für Bild Windows 10 kennenlernen., Vierfarben-Verlag, Aug Caroline Butz, Start mit dem Computer: Sehen und Können (Bild für Bild), Markt + Technik, März Christoph Prevezanos, Computerlexikon 2013, Markt + Technik, August Klaus Eifert, Computerhardware für Anfänger: Die Hardware kennenlernen - Warnzeichen erkennen - Fehler und Reparaturen vermeiden - PC selbst aufrüsten, Eigenverlag, ISBN , März [ab 12 Jahre!] Dan Gookin, Sabine Lambrich, Martina Hesse-Hujber, PCs für Dummies, Wiley-VCH Verlag, Februar ( weitere Bücher und Websites) /6

7 IT-Grundlagen Grundlegende Literatur zum Kurs (Beispiele): Klaus Eifert, Wikibook Computer-Hardware für Anfänger, 3%A4nger - HTML, zum Drucken als PDF Klaus Eifert, Wikibook Computerhardware, - mit vertiefenden Kapiteln für Spezialisten Vertiefung: Sascha Kersken, IT-Handbuch für Fachinformatiker: Für Fachinformatiker der Bereiche Anwendungsentwicklung und Systemintegration., Rheinwerk Computing, Sept Weitere Literatur zu Microsoft-Standardsoftware (Office)... ohne Probleme zu finden /7

8 IT-Grundlagen Weiterführende Literatur, um den Wissenshorizont zu erweitern: Helmut Herold, Bruno Lurz, Jürgen Wohlrab, Grundlagen der Informatik. Praktisch Technisch Theoretisch., Pearson Studium, München, 2007 / das Portal des Pearson-Verlags Literatur zur VBA-Programmierung unter MS Office (nur für MS Office 2010, 2013 bestimmte Literatur brauchbar)... Blogs: das_bibliothekswissen, Rubrik Bibliothekspraxis und EDV z.b.. Inetbib, Leser und leider wenige Autoren (und selten Trolle) /8

9 Bibliotheken und Informatik /9

10 Bibliothekssysteme Die Bibliotheca RFID Library Systems AG bietet für Bibliotheken ein vollintegriertes System für den gesamten Arbeitsablauf an, der auf der Kennzeichnung von Büchern mit speziellen RFID-Chips beruht. ( homepage.mac.com/bibliotheca1/imovietheater1.html) Bedacht wurden Prozesse wie Ausleihe, Rückgabe, Wiedereinsortierung, Diebstahlsschutz, Inventur bzw. Buchsuche u.a /10

11 IT in Bibliotheken /11

12 Bibliothekssysteme /12

13 Bibliotheken und Computerwelt IBM /13

14 Bibliothekssoftware Beispiele 2010 Vgl /14

15 Alma Web an der HTWK /15

16 Digitale Medien Neben den klassischen Büchern aus Papier werden durch Bibliotheken zunehmend digitale Medien auf Datenträgern und in Datenspeichern verwaltet. Zu den Medien auf Datenträgern gehören CD, DVD, BlueRay mit Musik, Videos, Hörbüchern, ebooks und anderen medialen Dokumenten. Viele Bücher, Journale und Zeitungen werden nur noch in Online-Datenbanken per Abonnement zur Verfügung gestellt, meist als PDF /16

17 Online-Recherche Die Menge der im Internet frei verfügbaren Literatur wächst ständig an. OpenSource und CopyLeft sind zunehmend attraktive Publikationsformen. Bibliotheken werden damit zu Recherchezentren, die helfen, die Beschaffung zu beschleunigen. Sie sind zunehmend nicht mehr die Besitzer oder Verwalter der Informationen! Was ist heute eine Bibliothekarin / ein Bibliothekar? /17

18 Our new library offers: 24-Hour check out 24-Hour check in 24-Hour holds pick up 24-Hour OPAC browsing 24-Hour program information 24-Hour patron registration 24-Hour sorting And did we mention that it s open 24 hours? März 2012! 24 Hours Library /18

19 24 Hours Library /19

20 China Sanya, 2 Stück, 2011 Shanghai, vor der Bibl., /20

21 China Beijing, 2015, 100 Stück demnächst Renmin East Road in Wuxi, East China Jiangsu Province, /21

22 Köln 2012, U-Bahnhof /22

23 Berufsbild BibliothekarIn Bibliothekare sind Spezialisten für die Beschaffung, Verwaltung und Nutzbarmachung von Informationen. Information vermitteln der Nutzeffekt Erwerben die richtige Auswahl treffen Erschließen Ordnung muss sein! Bewahren Wissen in Schutz nehmen Leiten Weitblick und Gestaltungskraft [ /23

24 JSTOR und Konsorten /24

25 HTWK Online-Quellen /25

26 Bibliotheken Online 12 Jan 2015: Reflections on the 1 million paper milestone - Front of arxiv - Front of Math arxiv SLUB Dresden, Digitale Sammlungen: SLUB Dresden, Kennzahlen: /26

27 Bibliotheken Online Qucosa (Quality Content of Saxony): Die Statistiken sind eine tiefere Analyse wert, z.b. Menge von Kunden und von Downloads, angebotene Dateformate, jahreszeitlicher Verlauf etc. Digital Humanities z.b Europeana-Netzwerk der EU: Kollege Roboter: Unheimliche Begegnung am Bücherregal, /27

28 Bibliotheken Online MARC 21 (MAchine-Readable Cataloging): The MARC formats are standards for the representation and communication of bibliographic and related information in machine-readable form. RDA Resource Description and Access, Freiburg im Br., 2008, Anleitung für Bibliotheken: Michael Lackhoff, Bibliothekssoftware, 2013, /28

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30 Rollende Bibliotheken /30

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32 SLUB Dresden /32

33 SLUB Dresden mit SLUBsemantics /33

34 Linking Open Data cloud diagram, by Richard Cyganiak and Anja Jentzsch /34

35 Zitat In der Informatik geht es genau so wenig um Computer, wie in der Astronomie um Teleskope. Edsger Wybe Dijkstra , Rotterdam , Neunen NL, Informatiker Worum denn? /35

36 Informatik Informatik ist die Wissenschaft von der systematischen Verarbeitung von Informationen, insbesondere der automatischen Verarbeitung mit Hilfe von Rechenanlagen. Historisch hat sich die Informatik einerseits aus der Mathematik entwickelt, andererseits durch die Entwicklung von Rechenanlagen aus der Elektrotechnik und der Nachrichtentechnik /36

37 Zu bedenken Es ist so bequem, unmündig zu sein. Habe ich ein Buch, das für mich Verstand hat, einen Seelsorger, der für mich ein Gewissen hat, einen Arzt, der für mich Diät beurteilt, und so weiter, so brauche ich mich ja nicht selbst zu bemühen. Immanuel Kant ( ) /37

38 Quellen Online Lexikon Simon Singh, Geheime Botschaften, Carl Hanser Verlag, München, Andreas Holzinger, Basiswissen IT / Informatik, Bände 1: Informationstechnik (IT), Vogel Buchverlag, Würzburg, The History of Computing, The Digibarn Computer Museum (online) Europäischer Computerführerschein, Herdt-Verlag, Nackenheim, Herdt-Verlag, Nackenheim Grafik aus radio fernsehen elektronik, Nr. 4, Zeitgeschichte /38

39 Quellen Quantencomputer: 11/wasserstoff-mit-dem-quantencomputer-berechnet Quantencomputer: nobelpreis-2012-atome-und-licht-in-isolationshaft html#TOP - Nobel-Preis Physik 2012, Serge Haroche und David Wineland /39

40 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit bis demnächst /40

41 Coda: Etwas Geschichte der Computer /45

42 Abstammungslinie der PC Zahlzeichen / Zahlensysteme /46

43 Binärsystem Gottfried Wilhelm Leibniz ( ) entdeckt das Dualsystem (Binärsystem) entwickelt die erste Rechenmaschine ( Replica ) mit allen vier Rechenarten /47

44 Rechenmaschinen Charles Babbage ( ) Analytical Engine erste programmgesteuerte Rechenmaschine /48

45 Lochkartengesteuerte Maschine Joseph-Maria Jacquard ( ) Lochkartengesteuerter Webstuhl (1805) /49

46 Programmgesteuerte Maschinen Werner von Siemens ( ) Entwicklung der Kommunikationsmedien /50

47 Lochkartengesteuerte Datenauswertung Herman Hollerith ( ) Statistische Auswertung Amerikanische Volkszählung, /51

48 Programmgesteuerter Rechner Konrad Zuse ( ) Erster programmgesteuerter elektromechanischer Rechner Z3, /52

49 Anmerkung Die Geschichte der Rechentechnik ist schwer endgültig zu schreiben für militärische Zwecke gab und gibt es immer Spezialentwicklungen, die ihrer Zeit weit voraus waren bzw. sind. Diese bleiben oft lange geheim, z.b. in der Kryptologie bis zu 50 Jahre. Beispiel: Die Bomben in Bletchley Park, GB, zum Knacken der dt. Funkcodes der ENIGMA im zweiten Weltkrieg, ab (u.a. A. M. Turing) /53

50 Eine Bombe (1941) /54

51 Programmgesteuerte Rechner Die Ära der ersten Computer war durch die Verknüpfung klassischer Mechanik mit der Relais-Technologie gekennzeichnet. Man sprach von elektromechanischen Rechnern. Ab 1945 bildeten Elektronenröhren die Hardwarebasis der Rechner. Ab 1959 wurden Transistoren eingeführt. Elektronische Schaltkreise gab es erst ab /55

52 Programmgesteuerte Rechner Howard Aiken ( ) MARK I im Jahre 1944 Relaisrechner aus Einzelteilen, 80km Leitungsdraht, 15 Metern Länge, ca. 85 Tonnen /56

53 Programmgesteuerte Rechner John Mauchly ( ) John Eckert ( ) ENIAC im Jahre 1946 zur Berechnung ballistischer Flugbahnen von Raketen /57

54 Programmgesteuerte Rechner Erster Rechner auf Basis von (18.000) Elektronenröhren /58

55 Magnetbandspeicherung John P. Eckert J.W. Mauchly (Remington Rand ) UNIVAC (1951) Einsatz von Magnetbändern als externem Speicher, anstatt Lochkarten und Lochbändern /59

56 Urahn moderner Rechner John von Neumann ( ) Von-Neumann-Rechner etwa 1950 programmgesteuerter Universalrechner mit Steuer- und Rechenwerk, Speicher, Einund Ausgabeeinheiten /60

57 Frühe Entwicklungslinie /61

58 Computer Sammelbegriff für elektronische, programmierbare Rechner und Rechenanlagen unterschiedlichster Größe und verschiedener Techniken. ( ) /62

59 Weitere Geschichte Die weitere Geschichte ist durch eine stürmische Entwicklung gekennzeichnet, die nur schwer in dieser Vorlesung hier nachzuzeichnen ist. Verweise: The History of Computing, The Digibarn Computer Museum (online), /63

60 Chips mit Nanokohlenstoffröhren /64

61 Nanokohlenstoffröhren /65

62 Coda: Computerwelten /67

63 Blue Gene/L /68

64 Top 500 Supercomputer /69

65 Wettbewerb um EU-Superrechner Bis 2008 in Betrieb gewesen /70

66 Wettbewerb um EU-Superrechner Helmholtz-Forschungszentrum Jülich, Mai 2007: Der Superrechner JUBL schafft 50 Millionen Operationen pro Sekunde (d.h. 50 MIPS). Er nimmt damit temporär Platz 13 der Weltrangliste ein. Die Kosten lagen bei etwa 50 Millionen Euro. Gesucht wird ein Standort für einen Superrechner der EU mit 1000 MIPS für /71

67 = Blue Gene/P JUGENE = Blue Gene/P Bis 2012 in Betrieb gewesen /72

68 JUQUEEN = Blue Gene/Q Energiebedarf: max. 800 kw 90% Wasser-, 10% Luftkühlung Juni 2012: Platz 8 in der Weltliste Peak Performance 1.6 PetaFlops Nodes = Einzel-PC 8192 Cores = Kerne Memory 131 TB RAM per Node 16 GB SDRAM-DDR /73

69 Siehe auch Zukunft: Quantencomputer Computer, deren Funktion auf den besonderen Gesetzen der Quantenmechanik beruht. Im Unterschied zum Digitalrechner arbeitet er auf der Basis quantenmechanischer Zustände, und die Verarbeitung dieser Zustände erfolgt nach quantenmechanischen Prinzipien (Superpositionsprinzip, Quantenverschränkung u.a.). Bewiesen ist, dass unter Ausnutzung dieser Effekte bestimmte Probleme der Informatik wesentlich effizienter gelöst werden können als mit klassischen Computern. Der Quantencomputer ist ein überwiegend theoretisches Konzept. Es gibt erste Experimente. Und einen Nobelpreis für Physik /74

70 Nobelpreis FAZ Der Physik-Nobelpreis geht in diesem Jahr an zwei Quantenoptiker. Serge Haroche und David Wineland werden für die Entwicklung bahnbrechender experimenteller Verfahren in der Quantenphysik geehrt. Ihre Erkenntnisse sind die Grundlage für bessere Atomuhren und Quantencomputer /75

71 D-Wave, 2015 Erster Spezial(-Quanten?)-Computer rechnet Optimierungsprobleme spezieller Art 3600 Mal schneller als Standardcomputer: D-Wave. The Quantum Computing Company. - Promotionvideo ansehen! /76

72 D-Wave /77

73 D-Wave /78