15.10.2019

Was ist ein Computer?

Dieses Kapitel als Hörangebot

Bei dem Wort Computer denken viele Menschen an einen PC.
PC ist die Abkürzung für Personal Computer.

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Personal Computer

Der Begriff "Personal Computer" kommt aus der englischen Sprache.
Er bedeutet auf Deutsch "Persönlicher Rechner".
Der Begriff wurde in den 1970er Jahren erfunden.
Damals konnten nur Techniker einen Computer bedienen.
Den Personal Computer kann man zu Hause auch selbst bedienen.
Personal Computer sind Computer für den persönlichen Gebrauch.

Auch Smartphones, Tablets und Laptops sind Personal Computer.

Aber es gibt noch viele andere Computer, die keine PCs sind.
Darüber später mehr.
Zuerst erklären wir, woraus ein Computer besteht und was ein Computer braucht.

Hardware – alles, was man anfassen kann.

Hardware sind alle Bestandteile des Computers, die man anfassen kann
Zur Hardware gehört der Prozessor.

Prozessor heißt das Bauteil, das den Computer steuert.
Auch die Maus und die Tastatur gehören zur Hardware.
Ebenso gehören die Festplatte und der Bildschirm zur Hardware.
Die Festplatte speichert die Informationen im Computer.
In vielen Computern ist eine Festplatte eingebaut.
Man kann Daten auch woanders speichern, zum Beispiel auf einem USB-Stick.

Software – sagt dem Computer, was zu tun ist

Hardware alleine funktioniert nicht.
Hardware braucht Software.
Software sind die Programme im Computer.
Die Programme sagen dem Computer, was zu tun ist.

Programme bestehen aus Anleitungen, die Probleme lösen oder Aufgaben bearbeiten.
Es gibt zum Beispiel Programme, mit denen man Texte schreiben kann.
Auch Spiele auf dem Computer sind Programme.
Das Betriebssystem ist das wichtigste Programm des Computers.
Das Betriebssystem sorgt dafür, dass der Computer funktioniert.
Es sorgt zum Beispiel dafür, dass eine Textdatei an den Drucker weitergeleitet wird.

Computer brauchen eine Sprache

Damit der Computer Anweisungen versteht und sich Dinge merken kann, braucht er eine Sprache. Wenn Menschen in ihrer Sprache etwas aufschreiben wollen, verwenden sie Wörter mit vielen Buchstaben.

Die Sprache des Computers hat nur zwei Zeichen: 0 und 1.
Das reicht, um alles zu speichern.
Für den Computer ist
der große Buchstabe A = 01000001
und der kleine Buchstabe a = 01100001.

Vielleicht klingt das zuerst kompliziert, so viele Zahlen für einen einzigen Buchstaben zu nutzen. Aber für den Computer ist das einfach.
Für den Computer besteht eine Farbe aus vielen Nullen und Einsen.
Der Computer speichert ein Bild als viele Nullen und Einsen. Der Bildschirm des Computers macht daraus wieder Farben und zeigt das Bild.
Die Computersprache nennt man auch Binärcode.

Um das Wort Hallo zu speichern, braucht der Computer 5 mal 8 Zeichen

Woran erkennt man einen Computer?

Alle Computer haben zwei Gemeinsamkeiten: Sie nutzen die Computersprache und sie haben einen Prozessor. Der Prozessor gehört zur Hardware des Computers. Der Prozessor steuert Prozesse im Computer.
Prozess bedeutet:
Etwas wird nach den Schritten einer Anleitung gemacht.

Dieses Bild zeigt das Innere eines Computers mit dem Prozessor. (© picture-alliance, PIXSELL)

Ein Beispiel:
Auch in einer Waschmaschine ist ein Computer mit Prozessor.
Der Prozessor steuert die Waschmaschine.
Sie drücken an der Waschmaschine auf eine Taste und geben damit einen Befehl.
Der Prozessor arbeitet dann eine Anleitung ab.

Der Prozessor spricht die einzelnen Teile in der Waschmaschine direkt an:

Der Prozessor gibt den Befehl: "Verriegel die Tür".
Er gibt dem Ventil für das Wasser den Befehl:
"Lass Wasser in die Maschine laufen".

Der Prozessor gibt so lange unterschiedliche Befehle, bis das Waschprogramm zu Ende ist.

Was sind Daten?

Computer nutzen Daten. Daten bestehen aus Zeichen.
Nehmen wir zum Beispiel die Zahlenfolge 12041994:
Noch wissen Sie nicht, was diese Zahl bedeuten soll. Sie bekommen aus der Zahl keine Information. Sie brauchen noch Erklärungen.
Nur so können Sie erkennen, was die Zahl 12041994 bedeuten soll.

Die Zahl 12041994 sagt Ihnen ohne Erklärung nichts.
Vielleicht wissen Sie aber, dass es das Geburtsdatum von Marie ist.
Dann können Sie die Zahlen lesen und daraus Informationen bekommen.
Noch besser geht es, wenn die Zahlen so aufgeschrieben sind: 12.04.1994
Denn das ist eine Vereinbarung, wie man ein Datum aufschreiben kann.

Aus den Daten "12041994" und den Erklärungen "Marie" und "Geburtstag" können Sie dann Informationen gewinnen.
Sie wissen dann: Marie hat am 12.04.1994 Geburtstag. Marie hat im Frühling Geburtstag.

Erklärungen über Daten nennt man Metadaten.

Aus Daten allein kann man keine Information gewinnen. Daten können zu Informationen werden, wenn man weiß, was sie bedeuten sollen.

Wenn ein Computer aus Daten und Metadaten Informationen gewinnt, nennt man das Datenverarbeitung.
Computer können Datenverarbeitung besonders gut. Sie arbeiten zum Beispiel schneller als der Mensch.
Computer können viele Daten speichern.
Sie können die Daten auch ordnen, verändern oder miteinander verbinden.
Oder sie können Daten an andere Computer weitergeben.
Auch alles, was auf einem Computer gespeichert oder verarbeitet wird, nennt man Daten. Die Festplatte eines Computers heißt deshalb auch Datenträger.

Einen Text speichert man als eine Text-Datei. In der Text-Datei speichert der Computer auch Daten, die über die Entstehung des Textes informieren.
Zum Beispiel speichert er:

wann ein Text gespeichert wurde,
wer einen Text geschrieben hat
oder wann eine Datei zum letzten Mal verändert wurde.

Eine besondere Art von Daten sind Daten über Menschen. Solche Daten nennt man personenbezogene Daten.

Zum Beispiel:

Name und Adresse
Größe und Gewicht

Was gibt es noch für Computer?

Nicht nur PCs sind Computer.
Computer sind auch in vielen Geräten eingebaut.
Man sieht die Computer in den Geräten nicht immer.
Zum Beispiel:

im Kühlschrank
im Auto
in der Waschmaschine
im MP3-Player
im Fernseher
im Bankautomaten
im Fahrstuhl
in der Ampel

Man kann sagen:
Wir sind von Computern umgeben.
Computer sehen sehr unterschiedlich aus und sind unterschiedlich groß.

Computer tauschen sich aus

Computer können sich auch austauschen. Sie nutzen dafür die Sprache der Computer.
Die Computer tauschen Daten aus. Daten können zum Beispiel Texte, Bilder, Töne oder Kontaktinformationen sein.

Computer tauschen sich zum Beispiel über das Internet miteinander aus.
Das Internet ist ein Netzwerk aus Computern, die über die ganze Welt verteilt sind.
Computer sind über das Internet auf der ganzen Welt miteinander verbunden.

Was sind Algorithmen?

Menschen brauchen Anleitungen, damit sie wissen, wie etwas gemacht wird, zum Beispiel ein Rezept zum Kochen oder eine Anleitung zum Bauen.

Auch ein Computer braucht eine Anleitung, damit der Computer weiß, was er tun soll.
Er braucht zum Beispiel eine Anleitung, um den Weg in eine andere Stadt zu finden.
Die Anleitung sagt dem Computer, was er in welcher Reihenfolge machen muss.
So findet der Computer den besten Weg.
So eine Anleitung nennt man auch Algorithmus.
Algorithmen werden von Menschen erstellt.

Algorithmen sind Anweisungen, um Schritt für Schritt eine Aufgabe zu lösen, zum Beispiel um etwas zu sortieren.
Man kann deswegen auch sagen:
Algorithmen sind Anleitungen, wann was zu tun ist.

Im Alltag kann man für viele Aufgaben Anleitungen schreiben:

bei Kochrezepten,
beim Aufbauen eines Möbelstücks
oder bei der Bedienung eines Geräts.

Eine Anleitung zum Müsli Essen kann so aussehen:

Hole eine leere Schüssel.
Fülle Müsli ein.
Fülle Milch ein.
Iss dein Müsli mit einem Löffel.
Hör auf zu essen, wenn die Schüssel leer ist.

Eine Anleitung muss bestimmte Sachen beachten:

Die Reihenfolge der einzelnen Schritte:
Was müssen Sie zuerst machen?
Was müssen Sie dann machen?
Wie oft müssen Sie es machen?
Wann können Sie aufhören?

Die Anleitung muss ein Ende haben.

Menschen können bei Anleitungen die Reihenfolge ändern.

Sie füllen zuerst die Milch ein und dann das Müsli.
Oder Sie hören auf zu essen, wenn Sie satt sind.

Ein Computer kann die Reihenfolge einer Anleitung nicht ändern.
Ein Computer arbeitet nacheinander alle Schritte ab.

Smartphone und andere Computer