Informatik - Lehrgang 2000/2001 GRUNDLAGEN

Transkript

1 Informatik - Lehrgang 2000/2001 GRUNDLAGEN

2 Ein Überblick! Das Werden der Informatik! Daten! Technische Informatik Der von Neumann Computer Versuch einer Entmystifizierung 2 Grundlagen Micheuz Peter

3 Das Werden der Informatik! Vorgeschichte Computer (Rechner) / Informatik / EDV / in anglikanisch. Raum: computer science : Adam Riese - Rechenbuch Dezimalzahlen Indien -> Europa mechanische Verfahren z.b. Division Begriff eines mechanisch ausführbaren Rechenverfahrens = Kern der Informatik ALGORITHMUS, nach persisch. Mathematiker Al Chowarizmi ( ) benannt Klassisch : Euklid scher Algorithmus 3 Grundlagen Micheuz Peter

4 Mechanische Rechenmaschinen für die Grundrechnungsarten! Schickard ! Pascal ! Leibnitz Fehlende Programmierbarkeit Algorithmen waren im Räderwerk eingebaut INTERESSANTER ASPEKT was das Fernrohr für die Astronomie, das Mikroskop für die Medizin / Biologie ist der Computer für die Informatik Programmspeicher - Programm - Algorithmus! Erst die Programmierbarkeit und der Programmspeicher geben dem Werkzeug Computer seine Funktion 4 Grundlagen Micheuz Peter

5 Vorläufer :! 1805 Jaquard - Webstuhl - gelochte Holzplättchen! 1886 Hermann Hollerith - Lochkarte! Musikautomaten - Walzen und Nocken Erste Datenspeicher : Daten werden einmal eingeschrieben ( gestantzt ) und dann beliebig oft abgelesen. LESESPEICHER ( ROM )!Charles Babbage !Idee, Abläufe zu steuern (nach dem Prinzip von Jaquard)!Mängel der technischen Ausführung 5 Grundlagen Micheuz Peter

6 ! GESCHICHTE im 20. JHDT:! Entwicklungssprung Konrad ZUSE! Übergang zum DUALEN ZAHLENSYSTEM! RELAISTECHNIK (Schalter) - Anfang 1940! 2. Weltkrieg : 1944 USA-AIKEN- Mark I! 1946 : ENIAC - Elektronenröhren! Zuse lange ignoriert - Amerika federführend! Was noch fehlt...!art DER PROGRAMMSPEICHERUNG!Idee von John von Neumann :! Programm und Daten im gleichen Speicher! Idee 1946, Realisierung in England 1949 (Cambridge) 6 Grundlagen Micheuz Peter

7 Computer im heutigen Sinn : Stand 1950! Elektronik anstelle von Mechanik! Benutzung von zweiwertigen Zuständen anstelle von Zehnwertigen! Gespeichertes Programm SOFTWARE - HARDWARE Wo sind Grenzen menschlichen Intellekts? 7 Grundlagen Micheuz Peter

8 ZEITRAFFER BIS 1950! 1700 v.chr.: Ägypten, älteste schriftl. Rechenaufgaben! 300 v.chr.: Euklidscher Algorithmus! 500 : Dezimalsystem in Indien! 820 : Al Chowarizmi : Buch über Algebra! 1202 : Leonardo von Pisa (Fibonacchi) : erste system. Einführung Dezimalzahlen! 1524 : Adam Riese ( )! 1623 : Wilhem Schickard : unbeachtete Rechenmaschine, 4 Grundrechnungsarten! 1641 : Blaise Pascal : sechstell. addieren 8 Grundlagen Micheuz Peter

9 ! 1674 : Leibniz : Staffelwalzen, duales Zahlensystem! 1774 : Hahn : erste zuverlässig arbeitende MRM! Ab 1818 : RM nach Leibniz serienmäßig! 1882 : Babbage : ANALYTICAL ENGINE! 1886 : Hermann Hollerith : Lochkarte! 1934 : Konrad Zuse :! programmgesteuerte Rechenmaschine,duales Zahlensystem! 1941 : Z3 von Zuse ist fertig! 1944 : Aiken... Mark I ( Add.1/3 s, Multipl. ca. 6 s )! 1946 : Eckert,Mauchly : ENIAC voll elektron.! 1946 : John von Neumann:gespeichertes Progr.! ab 1950 : industrielle Rechnerproduktion 9 Grundlagen Micheuz Peter

10 COMPUTERGENERATIONEN! 1. : bis Ende 50-er Jahre! Elektronenröhren! 2. : bis Ende 60-er Jahre! Transistorschaltkreise, Ferritkerne! 3. : bis Mitte 60-er Jahre! Teilweise integrierte Schaltkreise! 4. : seit Anfang 70-er Jahre! hochintegrierte Schaltkreise, Prozessor auf Chip! 8 Bit Architektur! 5. : Seit Anfang 80-er Jahre! Hochintegrierte Schaltkreise, 16 und 32 Bit 10 Grundlagen Micheuz Peter

11 VERSUCH EINER EINTEILUNG DER INFORMATIK INFORMATIK TECHNISCHE INFORMATIK PRAKTISCHE INFORMATIK THEORETISCHE INFORMATIK ANGEWANDTE INFORMATIK Hardware Algorithmen Datenstrukturen Programmieren Automatentheor. Informatonssysteme Schaltungen Prozessoren Sprachen Compiler Formale Sprachen Computergrafik Mikroprogramm. Betriebssysteme Berechenbarkeit Signalverarbeitung Rechner-Arch. Softwaretechnik Komplexitä t Simulation Modellierung Schnittstellen Rechnernetze Mensch-Maschine Algorithmen Analyse Textverarbeitung Bü roautomatisation Theorie Programmierung Spezifische Anwendungen Formale Semantik 11 Grundlagen Micheuz Peter