Allgemeine Informatik Thema 1 Informatik; Konzepte

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1 Conf. dr. I. Intorsureanu Wirtschaftsakademie Bukarest Allgemeine Informatik Thema 1 Informatik; Konzepte Inhalt: Informatik Information und Daten Computer Hardware und Software Historischer Überblick Informatik Informatik = die Wissenschaft, Technik und Anwendung der maschinellen Verarbeitung von Informationen. Formen der Informationsverarbeitung: - Erfassung - Speicherung - Übertragung - Transformation Englisch: computer science, IT, IT&C Alternativ: EDV, IuK, IKT Allgemeine Informatik - Thema 1 2/16 1

2 Informatik: Teildisziplinen Theoretische I.: - Grundlagen der Funktionsweise von Rechner: Automatentheorie, Programmiersprachen, mathematische Formalisierung Technische I.: - Hardware-Grundelemente von Rechnern, z.b. Schaltkreise, Mikroprozessoren, Speicher usw. Praktische I: - Entwickeln von Computerprogrammen Algorithmen, Programmierung usw. Angewandte I.: - Anwendungen in verschiedenen Bereichen, z.b. Wirtschaftsinformatik, Geoinformatik, Medizininformatik Allgemeine Informatik - Thema 1 3/16 Information und Daten Information = Angabe über Sachverhalte oder Vorgänge Daten = Darstellungen von Informationen in einer maschinell verarbeitbaren Form Seiten der Informationen: - Syntaktik: Regeln zur sichern der Richtigkeit einer Zeichenfolge - Semantik: Sinn / Bedeutung der Information - Pragmatik: Nutzen beim Informationsempfänger Allgemeine Informatik - Thema 1 4/16 2

3 Gliederung von Daten Daten Erscheinungsform Repräsentation Aufgabe im Verarbeitungsprozeß Schrift (Text) digital Steuerdaten Ton analog Nutzdaten Bild Allgemeine Informatik - Thema 1 5/16 Computersysteme auch: Rechnersysteme, Rechenanlagen Computer = technische Geräte, die umfangreiche Informationen mit hoher Zuverlässigkeit und großer Geschwindigkeit automatisch verarbeiten und sicher aufbewahren können. Computersysteme bestehen aus: Hardware: physikalische, anfassbare Teile Software: Programme, die ausgeführt werden können Allgemeine Informatik - Thema 1 6/16 3

4 Computersystem: konzeptuelle Architektur Allgemeine Informatik - Thema 1 7/16 Rechnergruppen Nach Leistung: Mobile Geräte (Tablets, Smartphones,...) Aktuelle Tendenz: Wearables Personalcomputer (Desktop, Laptop, Netbook, Ultrabook..) Workstation Server [früher: Minirechner (minicomputer), Großrechner (mainframe)] Superrechner, Computer Cluster Allgemeine Informatik 8/16 4

5 Rechnerleistung Im weiteren Sinne: Leistung im praktischen Einsatz Durchsatz, Antwortzeit Hängt von allen Komponenten ab (Hardware, Betriebssystem, Anwendungsprogramme ) Im engeren Sinne: mit Benchmark-Programme gemessen (Mips, Flops, Punktzahl) z.b.: Windows Performance Index, 3DMark.. Allgemeine Informatik 9/16 Hardware: Klassifikation Klassifikation der Hardware nach : Position Zentraleinheit (CPU, RAM-Speicher...) Peripherische Geräte Funktion Eingabe: Tastatur, Maus, Scanner,... Ausgabe: Bildschirm, Drucker,... Speicherung: Festplatte (HDD), CD/DVD/BD, USB-Flash,... Allgemeine Informatik 10/16 5

6 Hardware: aktuelle Technologien USB 3.0 Anschluss: Transferrate bis 5 Gbit/Sek., etwa 10 mal schneller als USB 2.0 SSD (Solid-state disk/drive): Flash-Speicher-basiertes Speichermedium Vorteile: erhöhte Stoßfestigkeit, kürzere Zugriffszeit und höhere Transferrate Preise: 8-10 mal höher im Vergleich zu HDD Aktuelle Kapazität: bis 1 TB Allgemeine Informatik 11/16 Historischer Überblick Mechanische Rechner: 1623 Wilhelm Schickard die Rechenuhr 1642 Blaise Pascal die Pascaline Gottfried Wilhelm Leibniz Maschine für die 4 arithmetischen Operationen; entwickelt das Kalkül mit binären Zahlen Allgemeine Informatik - Thema 1 12/16 6

7 Historischer Überblick Mechanische Rechner: 1833 Charles Babbage Analytical Engine, universelle, programmierbare Rechenmaschine mit Lochkarten-Technik George Boole entwickelt die Boole sche Algebra 1886 Hermann Hollerith baut eine elektrische Lochkartenmaschine Allgemeine Informatik - Thema 1 13/16 Historischer Überblick Digitale Rechner: Konrad Zuse baut den Z1 (1931), Z2 (1939) und Z3 (1941) elektromechanischer Rechner Alan Turing entwickelt 1936 die Theorie der Berechenbarkeit als Basis der universellen Rechner John von Neumann entwickelt 1945 eine Computerarchitecktur, wo Daten und Befehle im selben Speicher gehalten sind 1943 Colossus (England) elektronischer Computer 1945 MARK I (USA) - Howard A. Aiken, Relais 1946 ENIAC (USA) - J.P. Eckert und J.W. Mauchly, Elektronenröhren Allgemeine Informatik - Thema 1 14/16 7

8 Historischer Überblick Computergenerationen 1. Generation, ab 1952: Elektronenröhren 2. Generation, ab 1960: Transistoren 3. Generation, ab mitte 1960er: teilweise integrierte Schaltkreise (SSI, MSI) 4. Generation, um 1980: hochintegrierte Schltkreise (LSI, VLSI) Aktuell: über 1 Milliarde Transistoren per Chip Allgemeine Informatik - Thema 1 15/16 Das Moore sche Gesetz (Gordon Moore, 1965): Die Anzahl der Transistoren auf einem Chip verdoppelt sich etwa alle zwei Jahre. - In Anlehnung an Intel, Allgemeine Informatik - Thema 1 16/16 8

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