Grundwissen Informatik
"In der Informatik geht es genau so wenig um Computer, wie in der Astronomie um Teleskope."
(Edsger Wybe Dijkstra, 1930 - 2002, niederländischer Informatiker, Wegbereiter der strukturierten Programmierung)
Inhaltsverzeichnis
Grundlegende Begriffe der Informatik
Jeder Computer ist immer als Einheit von Hardware und Software zu betrachten.
Unter Hardware versteht man alle technischen Geräte zur Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe von Daten.
Die Software sind die Programme zur Steuerung des Computers und alle Anwendungsprogramme.
Die Wissenschaft Informatik beschäftigt sich mit der automatischen Informationsverarbeitung.
Diese Informationen, die am Computer eingegeben und verarbeitet werden, nennt man auch Daten.
Die kleinste Einheit für Informationsdarstellung ist ein Bit. Es kann nur zwei Werte (0 oder 1) annehmen.
Die Zusammenfassung von 8 Bit heißt ein Byte.
1 KB (Kilobyte) = 1024 Byte ≈ 1000 Byte
1 MB (Megabyte) = 1024 KB = 1048576 Byte ≈ 1000000 Byte
1 GB (Gigabyte) = 1024 MB = 1073741824 Byte ≈ 1000000000 Byte
Objekte in Grafiken
Die Informationen einer Grafik werden in einzelne Objekte gegliedert.
Jedes Objekt hat einen eindeutigen Namen, den Objektnamen - oder auch Bezeichner genannt.
Die Merkmale bzw. Eigenschaften der Objekte nennt man Attribute.
Den Wert eines Attributs nennt man Attributwert.
Um die Übersicht zu bewahren schreibt man Objekte und ihre Attribute oft mittels eines abgerundeten Rechtecks auf:
Um die Informationen zu den einzelnen Objekten möglichst kompakt angeben zu können, vereinbart man außerdem folgende kurze und einheitliche Notation:
Objektname.Attributname=Attributwert
Zum Beispiel:
Waschbecken.Breite=1,93 cm
Diese Schreibweise bezeichnen wir auch als Kurzschreibweise oder Punktschreibweise für Objekte.
Objekte verändern mit Methoden
Objekte besitzen bestimmte Fähigkeiten – der Informatiker sagt: „Objekte können festgelegte Methoden ausführen.“
Diese Methoden müssen aufgerufen werden. Dafür gibt es eine Kurzschreibweise:
Objektname.Methodenname(Wert);
Beispiele:
Hauswand.FüllfarbeSetzen(Rosa);
Kreis.LiniendickeSetzen(2mm);
Rechteck1.Kopieren();
Laterne.Ausschneiden();
Klassen von Objekten
Objekte eines bestimmten Typs mit gleichen Attributen (nicht Attributwerten!) und gleichen Methoden werden durch eine Klasse beschrieben.
Beispiele:
Klasse RECHTECK, Klasse KREIS, Klasse LINIE, ...
Klassennamen schreibt man mit lauter Großbuchstaben.
Eine Klasse kann man sich wie eine Art „Bauanleitung“ für die Objekte denken.
Will man angeben, von welcher Klasse ein bestimmtes Objekt ist, verwendet man die Schreibweise:
Objektname:KLASSE
Beispiele:
Tisch1:RECHTECK
Brunnen2:KREIS
In einer Übersicht stellt man Klassen im Gegensatz zu Objekten als „spitze“ Rechtecke dar:
Objekte und ihre Beziehungen
Objekte können andere Objekte enthalten (z.B. Text enthält Absatz, Buch enthält Kapitel, Klassenzimmer enthält Tisch).
In einem Klassendiagramm kann man diese Beziehungen veranschaulichen:
Dabei verwendet man die erweiterte Kurzschreibweise mit Punkten:
ÜbergeordnetesObjekt.TeilObjekt.TeilTeilObjekt
usw.
Zum Beispiel:
Märchenbuch.Rapunzel.Absatz5.Zeichen3.Farbe=Rot
Bibel.Markus.Kapitel10.Vers5.Zeichen11.SchriftgrößeSetzen(12pt);
Das Internet
Vorbemerkung
Die Auffassung, dass man den Begriff "Internet" nicht weiter zu erklären brauche, weil inzwischen eh jeder wisse, worum es sich dabei handelt, ist heute weit verbreitet. Das ist natürlich falsch, denn hier wird die Sicht des Nutzers zugrundegelegt: man braucht schließlich auch um die technischen Belange eines Autos nicht Bescheid zu wissen, um es weitgehend unfallfrei fahren zu können. Eine derartige aparte Verkürzung verwechselt gleichwohl die Anforderungen, die Nutzung (die bekanntlich von Mehr-schlecht-als-recht-Gewurschtel bis zu höchster Kunstfertigkeit reichen kann - auch hier mag der Straßenverkehr als erhellendes Anschauungsbeispiel dienen) stellt, mit denen, die als Grundlage für ein systematischeres Nachdenken über eine bestimmte Materie dienen sollen. Der Nutzer surft, downloaded, spielt Browsergames oder tut sonstwas im Netz - und er kann darüber getrost schweigen, weil er darüber weder sprechen kann noch will noch muss. Diese Perspektive ist jedoch für die Schule von keinerlei Interesse. Hier wollen wir die Grenzen unserer Welt permanent weiter verschieben, indem wir die Zahl der Dinge vermehren, von denen wir sprechen können.
Der Name
Aus lateinisch "inter"="zwischen" plus englisch "net"="Netz" folgt Inter+Net="Zwischennetz".
Definition
Das Internet ist ein Netz aus Computern, die durch Leitungen (oder Funk) miteinander verbunden sind. Es verbindet einzelne, von einander unabhängige Netzwerke auf der ganzen Welt. Von jedem Punkt der Welt kann ein Rechner (oder auch ein anderes Gerät) an dieses Netz angeschlossen werden, so dass übers Internet weltweiter Datenaustausch und weltweite Kommunikation möglich werden.
Weiteres
Um im Internet zu surfen, braucht man ein Programm mit dem man Internetseiten (Dokumente im Internet) betrachten kann. Solche Programme heißen Browser (to browse = blättern, schmökern) (Beispiele: Internet Explorer, Mozilla Firefox, Opera,...).
Internetseiten werden mit Hilfe der rechner- und programmunabhängigen Sprache HTML (HyperText Markup Language = Hypertextbeschreibungssprache) erstellt.
Um bestimmte Seiten im Internet zu erreichen, muss man eine Internet-Adresse in den Browser eingeben. Solche Adressen werden URL (Uniform Resource Locator = vereinheitlichte Quellortangabe) genannt.
Um Informationen im Internet auszutauschen, müssen sich die Computer miteinander „unterhalten“. Dazu gibt es eine Sprachregelung, die man http (Hypertext Transfer Protocol = Hypertext-Austausch-Protokoll) nennt.
Eine URL hat die Form
http://www.schule.bayern.de/unterricht/index.html
(Protokoll://Rechneradresse/Pfad/Dateiname)
Die Namen im Internet sind streng hierarchisch in Domänen (Domain = Zuständigkeitsbereich) aufgeteilt. „de“ ist so eine Domäne, „bayern“ eine Unterdomäne davon und „schule“ wiederum eine Unterdomäne.
Zwischen den Dokumenten im Internet bestehen zahlreiche Beziehungen - sogenannte Links (Verweise). So bilden die Dokumente eine gigantische Hyperstruktur, die auch oft WWW (World Wide Web) genannt wird.
Das Internet stellt uns Milliarden von Dokumenten zur Verfügung, so dass niemand mehr einen Überblick haben kann. Suchmaschinen helfen uns bei der Suche zu bestimmten Themen, indem wir durch geschickt gewählte Stichwörter auf die Seiten gelangen, die uns die gesuchten Informationen liefern.
Ein weiterer wichtiger Dienst im Internet ist E-Mail (Electronic Mail = elektronische Post).
E-Mail-Adressen haben die Form
empfaengername@bayern.de
Dies und Das
Warum surft man im Internet?
Wir "surfen" im Internet, seit die amerikanische Bibliothekarin Jean Armour Polly 1992 diesen Begriff in dem Artikel "Surfing the Internet" zum ersten Mal gebrauchte. Polly, die ob ihrer zahlreichen einschlägigen Publikationen als eine der "Mütter" des Internets gilt, soll zu dem Namen durch ihr Mauspad angeregt worden sein, welches einen Surfer zeigte.
