Objekte der Datenverarbeitung

Transkript

1 Objekte der Datenverarbeitung 01 Vergleich Mensch Computer 02 Hardware 03 Starten des Computers 04 Kommunikation 05 Analoge und digitale Daten 06 Modellierung 07 Grafikobjekte 08 Abbildungen 09 Objektbeschreibungen 10 Klassen 11 Modellierung im Programm 12 Methoden 4

2 01 Vergleich Mensch Computer Das menschliche Gehirn Das Gehirn ist für uns Menschen die Steuer- und Informationszentrale; esist der Sitz von Bewusstsein, Intelligenz und Gedächtnis. Dort erfolgt die Aufnahme, Verarbeitung und Speicherung aus den Sinnesorganen, sodass wir z. B. sehen, hören, riechen und schmecken können. Unser Gehirn muss viele verschiedene Aufgaben erledigen. Der Computer Ein Computer, auch umgangssprachlich Elektronenhirn genannt, ist ein elektronisches Gerät, das Daten mithilfe von Programmen verarbeiten kann. Computer sind heute in allen Bereichen des täglichen Lebens vorzufinden. Sie dienen im industriellen aber auch im privaten Bereich der Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe von Informationen und werden zur Steuerung von Maschinen, z.b.waschmaschinen oder Telefonen, eingesetzt. Viele Gerätedes Alltagswerden heutevon eingebautenkleinstcomputerngesteuert. Der Mensch Der Computer rechnet langsam kann sich verrechnen hat wenig Ausdauer ist vergesslich denkt selbst rechnet sehr schnell macht keine Rechenfehler kann sehr lange arbeiten vergisst nie kann nicht denken 5

3 Objekte der 02 Hardware Als Hardware bezeichnet man die Bauteile eine Computers. Die Bauteile eines Computers, also alle Geräte, die man anfassen kann, werden in der EDV als Hardware bezeichnet. Eingabegeräte Über die Eingabegeräte kannstdu mitdem Computer in Verbindung treten,dukannst Programmestarten,ihm Texteoder Zahlen eingeben unddem Computer Anweisungen geben. Auch kannst du mit diesen Geräten zeichnen, malen und Bilder einlesen. Tastatur und Maus oder Touchpad Scanner, CD-ROM, DVD, Blu-ray Disk Mikrofon, evtl. Kamera DSL-Router oder Modem bzw. ISDN-Karte Systemeinheit zur Verarbeitung Der Computer muss deine Eingaben und Befehle bearbeiten und verarbeiten. Dazu benötigt erspeichergeräte, Leitungen und einen Prozessor. Häufig spricht man auch von der Zentraleinheit oder CPU: Central Processing Unit. Ausgabegeräte Hat der Computer deine Anweisungen verarbeitet, kannst du die Ergebnisse über die Ausgabegeräte ansehen, anhören oder versenden. Monitor, Drucker, Lautsprecher, DSL-Router Speichergeräte A Notiere handschriftlich in einer Tabelle alle Geräte zu Hause, die indeinem Computer (von außen sichtbar) eingebaut sind oder mit ihm in Verbindung stehen. Schreibe dazu in eine Spalte den Überbegriff (siehe Überschriften auf dieser Seite) und indie andere Spalte den Gerätenamen. Speichergeräte können sowohl als Ein- und Ausgabegeräte dienen, dader Computer von diesen Speichermedien Daten einlesen, aber auch Daten, die von ihm verarbeitet wurden, auf diese Medien schreiben kann. Festplatte, Diskette (veraltet), Compact Disc (CD), Digital Versatile Disc (DVD), Blu-ray Disk (BD), Memory Stick, Magnetband Stromversorgung Für den Betrieb braucht der Computer Energie, die erüber das Stromkabel bezieht. Mit der Powertaste kannst du die Stromversorgung anschalten und den Computer starten. Es ist auch wichtig, die Geräte ordnungsgemäß abzuschalten. 6

4 Datenverarbeitung L1 03 Starten des Computers Einschalten Selbsttest des Computers und Start des Betriebssystems Anmeldung des Benutzers mit Benutzername und Kennwort Symbol (Icon) Software ist der Sammelbegriff für alle Arten von Computerprogrammen. Programme Start Taskleiste Startbildschirm VomStartbildschirm aushastduzugriff aufalleprogrammeund Dateien, also aufalle Objekte, diespeziellfür dich eingerichtet bzw. fürdichfreigegebenwurden.die Taskleiste und die Schaltfläche Start sind für die Bedienung zwingend erforderlich. Programmstart Die Anwenderprogramme können auf zwei Arten gestartet werden. Suche für dein Programm das zuständige Symbol (Icon) auf dem Startbildschirm und starte esdurch einen Doppelklick (linke Maustaste) auf das Icon. Über die Schaltfläche Start kannst du ein Menü öffnen, mit dem Programme direkt oder aus den Untermenüs gestartet werden. Bei grafischen Benutzeroberflächen erscheinen alle Informationen infenstern (Windows) und alle Programme werden innerhalb von Fenstern ausgeführt. In der Taskleiste erhält man eine Übersicht der Anwendungen, die gleichzeitig geöffnet sind. Jedes Fenster kann im geöffneten Zustand vergrößert, verkleinert, verschoben, ausgeblendet oder geschlossen werden. Dafür stehen in der rechten oberen Fensterecke Symbole zur Verfügung. Abschalten Zum Beenden der Computerarbeit müssen die Einstellungen des Betriebssystems gespeichert werden, umabbruch- und Speicherfehler zu vermeiden, die einen ordnungsgemäßen Neustart verhindern. Dies geschieht automatisch durchdas Herunterfahren dessystems mitdem Symbol Abschalten oder über Start, Erweiterung der Schaltfläche und Herunterfahren. A Schreibe handschriftlich alle Programme auf, mit denen du zu Hause schon gearbeitet hast und notiere die Anwendungsbereiche. B Fasse in einer Tabelle alle Programme zusammen, für die ein Icon auf dem Monitor vorhanden ist und mit denen du noch nie gearbeitet hast. 7

5 Objekte der 04 Kommunikation Informationist Wissen,das aufein bestimmtes Gebiet bezogen ist. DieseInformation kann bildhaft, sprachlich oder symbolisch vorliegen (siehe unten). Auto Kommunikation durch Sprache: Nur wenn eine intakte Verbindung zwischen beiden Personen oder beiden technischen Geräten besteht, kommt die gesendete Nachricht beim Empfänger an. Tauschen zwei Personen Informationen aus, so sprechen wir von Kommunikation. A Gib weitere Beispiele für Nachrichtenübermittlungen an. B Beschreibe die Ursachen dafür, wenn der Zuhörer eine Nachricht des Sprechers nicht empfangen kann. Bei der Kommunikation gelangen Nachrichten vom Sender über einen Kanal zum Empfänger. Sender Kanal Empfänger Eine gesendete Nachricht wird zueiner Information, wenn der Empfänger die Nachricht verstehen kann und ihre Bedeutung kennt. 8

6 Datenverarbeitung L1 Kommunikation kann auf verschiedene Arten erfolgen: Übertragung Schall Bild Telefonleitung Funk Beispiel Coko sagt: Das neue Auto des Lehrers ist rot. Coko zeigt seinem Freund ein Foto des neuen Autos. Er schreibt ineiner , dass das Auto des Lehrers rot ist. Er telefoniert über das Mobiltelefon mit seinem Freund und spricht über die Farbe des neuen Autos seines Lehrers. Elektronische Datenverarbeitung Bei der automatischen Informationsverarbeitung mit dem Computer werden Daten elektronisch verarbeitet (EDV: elektronische Datenverarbeitung). Da die Daten in verschiedenen Formen vorliegen können,müssen sie für den Computer aufbereitet werden. Folgende Daten und Objekte kann der Computer verarbeiten: Beispieldaten und -objekte Zahlen Anzahl, Preise, Kontostand,... Texte Familiennamen, Straßennamen, Ortsnamen,... Klänge Musikstücke, Spracheingaben,... Bilder und Grafiken Zeichnungen, Pläne, Fotos, Cliparts,... Nachrichten bestehen aus Wortoder Bildinformationen. Werden diese imcomputer verarbeitet, so nennt man sie Daten oder Objekte. Videos Filme (Folge von vielen Einzelbildern) Informationstechnologie Das Unterrichtsfach Informationstechnologie vermittelt in verschiedenen Jahrgangsstufen und Wahlpflichtfächergruppen unterschiedliche, grundlegende theoretische undpraktische Kenntnisse derelektronischendatenverarbeitung mitdem Computer. Diese können infolgende Teilbereiche gegliedert werden: Grundlagen der EDV Textverarbeitung Tabellenkalkulation Datenbanken Bildbearbeitung, Computergrafik Informationsbeschaffung und -bearbeitung Präsentation, HTML und Internet Technisches Zeichnen/CAD Computersysteme und Datennetze Multimedia Audio und Video Ablaufmodellierung, Automatisierung A Ordne ineiner Tabelle den Unterrichtsinhalten im Fach Informationstechnologie die Beispieldaten und -objekte aus obiger Tabelle zu. 9

7 Objekte der 05 Analoge und digitale Daten Schall wird durchrascheschwingungen eines Schallerzeugers (Stimmbänder, musikalische Instrumente, Lautsprecher) verursacht. Dabei entstehen Luftverdichtungen und -verdünnungen,sogenannteschallwellen, die sich inluft ausbreiten. Sender Kanal (Luft) Empfänger Die Schallwellen können durch elektrische Geräte (Mikrofone) empfangen und durch elektrische Impulse weitergegeben werden. Diese Impulse werden auch über weite Strecken geleitet (Telefon) und durch andere Geräte (Lautsprecher, Telefonhörer) wieder in Schallwellen umgewandelt. Kanal (Elektrische Leitung) Analog bedeutet soviel wie ähnlich, gleichartig. Die menschliche Stimme ist ein analogessignal. Zeichnet man dieschwingungen der Luft bildlich auf, so erhält man eine analogekurve.diesestechnisch aufgezeichnete Signalkann in kleine Bereiche aufgeteilt werden, indenen die Schwingungen bestimmte Werte erreichen. Bei der analogen Darstellung werden Informationen lückenlos (ohne Sprünge) dargestellt. Bei der digitalisierten Darstellungsform werden die Informationen durch Ziffern oder durch eine Zeichenfolge wiedergegeben. Bei der Digitalisierung wird die Kurve inein Raster mit gleichen Abständen gebracht. Für jeden Abschnitt wird die Kurvenhöhe abgetastet und der Zahlenwert abgespeichert, z. B.: Diese Informationen werden beim Empfänger zurück umgewandelt in analoge Signale, aus denen die Lautsprecher wieder Töne erzeugen können. Weil es bei der digitalen Darstellungsart keine Zwischenwerte gibt, obwohl diese in der Wirklichkeit vorhanden sind,gehen Informationenverloren. Je engerdas digitale Raster, desto umfangreicher, aber auch genauer ist die Abbildung. 10

8 Datenverarbeitung L1 Zur Verarbeitung mit dem Computer müssen die Daten digitalisiert vorliegen. Unsere Rechner können aus technischen Gründen mit nur zwei unterschiedlichen Zuständen arbeiten: Strom oder kein Strom. Dualsystem/Binärsystem Diese beiden Zustände werden mit den beiden Ziffern 0oder 1beschrieben. Ein solches System nennt man Dual- oder Binärsystem, einen Wert davon eine Binärziffer (engl. Binary digit =Bit). Möchteman mehrzeichen oder Zifferndarstellen, müssen diesezeichen miteinander kombiniert werden: Bitkombinationen: Der ganze Zeichenvorrat alle Buchstaben, Ziffern und Sonderzeichen lässt sich digital mit 0und 1, also binär (binary =zweiteilig) in einer 8-Bit-Zuordnungsvorschrift (Code) darstellen: Codierung In einem Binärssystem kann ein Element nur zwei Zustände annehmen. Die verwendeten Zeichen heißen Binärzeichen, kurz bit (binary digit). 1Byte (8bits) ist die Grundeinheit für Datenmengen. Zeichen Zeichennr. Dualzahl Zeichen Zeichennr. Dualzahl A B C D Umsetzung einer digitalisierten Schallwelle ineine Folge von Binärzeichen: Datenmengen Jedes Zeichen kann demnach mit 8 Bit dargestellt werden, die immer zu 1 Byte zusammengefasst werden. Damit ist 1Byte eine Maßeinheit für Datenmengen. Die Kapazität der Speichermedien wird in Byte, Kilobyte (kb), Megabyte (MB), Gigabyte (GB) oder Terabyte (TB) angegeben, da für jedes Zeichen ein Byte benötigt wird. 1kB = 1024 Byte = 2 10 Byte = ca Zeichen 1MB = 1024 kb = 2 20 Byte = ca. 1Million Zeichen 1GB = 1024 MB = 2 30 Byte = ca. 1Milliarde Zeichen 1TB = 1024 GB = 2 40 Byte = ca. 1Billion Zeichen A Notiere die Binärzeichen für folgende Zahlenreihe: