Form und Darstellung von Informationen

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1 Form und Darstellung von Informationen 1. Computermetaphern 2. Beschreibungssprachen für Texte 3. Grammatiken zur Beschreibung syntaktischer Strukturen 4. Beispiel einer Textbeschreibungssprache: HTML 5. Übersicht über Textsysteme 6. Schablonen und Generierung von Texten (z.b. Serienbriefe) 7. Nützliche Hilfsmittel in Textsystemen 8. Das World Wide Web als Hyperdokument 9. Funktionsweise von Suchmaschinen 10. XML Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen Was ist ein Computer? Hardware-Sicht: Rechner + Peripherie Software-Sicht: Schichtenmodell Funktionale Sicht: Bezug zum Menschen Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 14 1

2 Hardware-Sicht: Rechner + Peripherie Rechner: CPU, Cache, Hauptspeicher, BIOS, Taktgeber Peripherie: Eingabegeräte: Maus, Tastatur; Scanner, Mikrophon,... Ausgabegeräte: Bildschirm, Drucker; Lautsprecher,... Ein-&Ausgabe: Laufwerke für Festplatte, CD-ROM, Diskette; Modem,... Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 15 Komponenten eines Rechners Controller dienen dem Ansteuern der Peripherie (Bildschirm, Mikrophon, Tastatur usw.). Sie befinden sich teils auf Karten, bzw. fest auf dem Motherboard (Hauptplatine). Oft sind die CPU und der Cache aber auf einer extra Prozessorplatine. Die Karten stecken in Slots, die über den Bus verbunden sind. BIOS = Basic Input Output System Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 16 2

3 Software-Sicht: Schichtenmodell Physikalische Ebene: Komponenten: Integrierte Schaltkreise, Leitungen, Platten... Medium: Strom, Spannung Verhalten: Gesetze der Physik Logische Ebene: Komponenten: (Und-) Gatter, Inverter, Flip-Flops Medium: Bits Verhalten: Boolsche Logik Symbolische Ebene (Ebene der Programmiersprachen): Komponenten: Speicher, Operationen Medium: Symbole (Buchstaben, Zahlen, Wörter), Ausdrücke Verhalten: Sequentielle Interpretation Wissensebene: Komponenten: Aktionen, Ziele, Körper Medium: Wissen Verhalten: Gesetz des rationalen Verhaltens: Alle Aktionen dienen optimal den Zielen des Agenten. Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 17 Schichten der symbolische Ebene Betriebssysteme (z.b. Unix, WINDOWS) Programmiersprachen Assembler (Maschinennahe Sprachen) imperative (prozedurale) Sprachen (z.b. Basic, Pascal, C) objektorientierte Sprachen (z.b. Java, C++) funktionale Programmierung (z.b. LISP) regelbasierte / logische Programmierung (z.b. PROLOG) Datenbankabfrage-Sprache (SQL) Anwendungsprogramme (z.b. Excel, WORD,...) Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 18 3

4 Programmiersprachen-Einteilung Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 19 Funktionale Sicht auf Computer Maschine: (Rechen)Automat Werkzeug: Instrument, Arbeitsmittel Medium: Kommunikation Unterhaltung Information Partner: Gegner in Spielen, Tutor, Berater, Atavar (Vision?) Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 20 4

5 Computer als Maschine (1) Lat. Machina: Kriegs- und Belagerungsmaschinen. Maschinen werden bis ins 18. Jahrhundert nur zu einem geringen Teil zur Rationalisierung von Arbeit eingesetzt; sie verkörpern die Faszination vom technisch Machbaren und dienen der Unterhaltung. Erst seit der Industrialisierung dienen Maschinen im wesentlichen der Rationalisierung von Arbeit. Maschinen werden vom Menschen vorbereitet bzw. konfiguriert & angeschaltet - ihre Arbeit leisten sie relativ autonom; Beispiele: Briefsortieranlage, Stromgenerator; Straßenkehrfahrzeug (?), elektrische Säge (?), In der Informatik geht es ganz wesentlich um die Maschinisierung von Kopfarbeit oder, anders ausgedrückt, um die Übertragung geistiger Momente der Arbeit auf Computer. Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 21 Computer als Maschine (2) Computer sind keine Maschinen im klassischen Sinn: Sie verarbeiten Zeichen. Um Objekte oder Prozesse auf Computern bearbeiten zu können, sind drei Reduktionen notwendig: Semiotisierung: Transformation des Gegenstands in Zeichen: Nicht das Werkstück, der Arbeitsprozess oder die Personalakte selbst wird bearbeitet, sondern deren Abbild in der Zeichenwelt. Formalisierung: Abstraktion vom Konkreten zum Allgemeinen: Z.B. werden bei der Lagerhaltung nicht konkrete Orte, sondern Positionen in einem Bezugssystem bearbeitet. Algorithmisierung: Entwicklung berechenbarer Funktionen, z.b. Suchalgorithmen. Beispiele: Taschenrechner, Programmausführung, [Roboter], Batch-Jobs (Lohnbuchhaltung, Serienbriefe), Expertensysteme,.. Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 22 5

6 Computer als Werkzeug Werkzeuge: Hilfsmittel zur leichteren Handhabung, zur Herstellung oder Bearbeitung von Gegenständen Technische Mittel zur Erweiterung menschlicher Fähigkeiten Verlängerungen der Extremitäten Immer unter menschlicher Führung und Kontrolle Stehen im Kontext handwerklicher Produktion Werkzeuge werden beherrscht, Maschinen bedient. Computer als Werkzeuge: ab 70er Jahre: Programme zur Unterstützung der Software- Entwicklung Slogan bei der Verbreitung des PCs und Motto der sozialverträglichen Technikgestaltung. Beispiele: Bürosoftware, Programmierumgebungen, elektronische Arbeitsumgebungen,.. Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 23 Vergleich Werkzeug und Computer Werkzeuge sind Mittel für bestimmte Zwecke. Primärer Zweck der Werkzeuge: Unmittelbare Einwirkung auf ein Werkstück mit dem Ziel seiner Veränderung; Sekundärer Zweck: Unterstützung einer Einwirkung (z.b. Anschlagleiste; Messwerkzeug). Veränderbarkeit in bestimmten Grenzen (Instandsetzung, Anpassung an Aufgaben/Benutzer). Einbindung in Tätigkeit (Werkzeug bedarf der Führung & Handhabung) Werkzeughandhabung verlangt Wissen/Erfahrung (über Bauart, Wirkungsweise usw.). Werkzeuge bedürfen zu ihrer Herstellung anderer Werkzeuge. Computer sind Mittel für universelle Zwecke der Informationsverarbeitung. Primäres Ziel ist die Einwirkung auf Daten zum Zwecke ihrer Veränderung. Computer sind in weiten Grenzen veränderbar (Programmierung, Anpassung an Aufgaben/Benutzer). Der Computer als Werkzeug bedarf der Einbindung in die Tätigkeit, der Computer als Maschine funktioniert ohne Einbindung in die Tätigkeit. Handhabung des Computers als Werkzeug verlangt Wissen/Erfahrung, (über Wirkungsweise, Programmierung), als Maschine deutlich weniger. Computer(programme) bedürfen zu ihrer Herstellung anderer Programme (z.b. Editoren). Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 24 6

7 Computer als Medium Massenmedien (Presse, Rundfunk, Fernsehen, Film) dienen der Herstellung und Verbreitung von Informationen in Schrift, Wort, Musik, Bild; bieten keine Möglichkeit zur Rückkopplung über das Medium; Empfänger können nur rezipieren; Informations-Produktion und Rolle des technischen Mediums bleiben verborgen. Zwei-Weg-Medien (Telefon, Telefax) ermöglichen Kommunikation; ermöglichen wechselseitiges Senden und Empfangen; erlauben Gegenseitigkeit. Die Digitalisierbarkeit aller Medien (Sprache, Bild usw.), ihre Integration im Computer und die allseitige Vernetzung lassen den Computer als ideales Medium erscheinen. Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 25 Geschichte der Medien Sprache Schrift Bilderschrift - Konsonantenschrift - Lautschrift unstrukturierte Schrift (mittelalterl. Handschriften) - strukturierte Schrift (Kapiteln, Absätzen, Fußnoten usw.) - reproduzierte Schrift (Gutenberg) Text - Hypertext Entwicklung elektrischer/elektronischer Medien Telegrafie, Telephonie Schallplatte Funk (Radio, Fernsehen, Individualkommunikation) Video Entwicklung digitaler Medien CD/CD-ROM Computer (Wissensspeicher; Integrator von Druck- und Kommunikationsmedien) Netze als verteilter Wissensspeicher und Wissensübermittler Entwicklung virtueller Medien: Virtual Reality Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 26 7

8 Eigenschaften von informationellen Medien Der Begriff Medium : etwas in der Mitte Mittel zum Aufbewahren, z.b. Speichermedium, Flugblatt, Buch Mittel zum Transport von Stoffen oder Informationen z.b. Luft, elektromagnet. Wellen Vermittlung zwischen Dingen, Personen, Positionen, (aktiver) Vermittler. Beispiele: Zeitung mit Nachricht und Kommentar, [parapsych. Medien] Eigenschaften von (informationellen, technischen) Medien Technische Vermittlung von Informationen zw. Menschen in sozialen Kontexten (Kommunikation, Kooperation) [also nicht Vermittlung im Sinne von Ausgleich zwischen strittigen Positionen] Synchronie: Je synchroner die Vermittlung, um so geringer die Speicherfähigkeit des Mediums (z.b. Laufzeiteffekt bei Telefonie; Buch) Unaufdringlichkeit/Unauffälligkeit versus Eingriff: Rücknahme der eigenen Identität/Aktivität, (aber auch) Veränderung der Welt (All)gegenwärtigkeit - ubiquitous computing (Luft, weltumspannende Telefonnetze, Computernetze, Bibliotheken) Virtuelle Nähe: Mittel zur Distanzüberwindung (räumlich, gedanklich,...) Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 27 Vision: Computer als Partner Aktuell: In Spielen (z.b. Schach, Civilization, usw.) in Manövern (militärische Simulationen mit künstlichen und echten Teilnehmern) Sprachauskunftsystemen (Kinoreservierung, Fahrplanauskunft usw.) Automatische -Beantwortung In intelligenten Tutorsystemen mit Feedbackgenerierung Hilfesysteme (z.b. MS-Büroklammer) Atavare (z.b. Expo-2000) Haustier-Roboter (z.b. Aibo von Sony) Stellvertreter (z.b. zur Terminplanung) Zukünftig:??? Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 28 8

9 Einordnung von Beispielanwendungen Schreiben: Computer (Textsystem) ist Werkzeug Computer ist Medium (und Werkzeug) WWW: Computer ist Medium Drucken von Bahn-Fahrkarten: Computer ist Maschine Informationen suchen: Computer ist (Such)Maschine, Werkzeug (Verfeinerung der Suchanfrage) & Medium (Info-Quelle) Programmieren: Programmierumgebung ist Werkzeug Sortieren von Daten: Computer ist Maschine Musik abspielen: Computer ist Medium Taschenrechner: Computer ist Maschine... Einführung in die Informatik für Hörer aller Fakultäten 1. Puppe: Form & Darstellung von Informationen 29 9

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