In der Informatik wird zwischen Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe unterschieden.
Die Eingabe ist der erste Schritt eines jeden Informatiksystems. Dies ist oft der Input (Eingabe) des Benutzers. Eingaben können Beispielsweise aus Tastatureingaben, Mausklicks oder Sensorwerten generiert werden.
Als nächstes folgt der Verarbeitungsschritt. Hier werden alle Eingabedaten z.B. mithilfe von Algorithmen (das sind Schritt für Schritt Anleitungen, um ein Problem oder eine Aufgabe möglichst effizient zu lösen) vom Informatiksystem verarbeitet. Das System „versteht“ die Dinge, anhand eines von dem Entwickler geschriebenen Scripts.
Durch den Verarbeitungsschritt entstehen Ausgaben, die beispielsweise durch eine Grafik auf dem Bildschirm oder ein Text angezeigt werden können.
Eingabe, Verarbeitung oder Ausgabe können mehrmals hintereinander erfolgen.
Beispiel:
Ein Auto blendet dich und du hältst schützend die Hand vor deine Augen.
Licht fällt ins Auge —> (Eingabe)
Informationen werden an das Gehirn gesendet —> (Verarbeitung)
Informationen werden im Gehirn verarbeitet —> (Verarbeitung)
Informationen werden an die Muskeln gesendet —> (Verarbeitung)
Hand vor das Gesicht —> (Ausgabe)
Weiteres:
Desktop-Rechner:
Eingabe: Tastatur
Verarbeitung: Hardware und
Software im Tower
Ausgabe: Monitor
Handy:
Eingabe: Touch-Pad
Ausgabe: Display
Taschenrechner:
Eingabe: Tasten
Ausgabe: Display (lösung
der Rechnung)
Fernseher:
Eingabe: Fernbedienung
Ausgabe: Monitor / Bildschirm
CPU = Prozessor
RAM = Arbeitsspeicher
HDD = Langzeitspeicher (z.B. Festplatte)
GPU = Grafikprozessor
Grafikkarte
Mainboard = Hauptplatine
Der Prozessor ist das „Gehirn“ eines Computers. Dort fließen alle Informationen hin, die Verarbeitet werden sollen. Er ist der „Rechner“ aller Komponenten.
Das Mainboard ist das größte Teil eines Computers und verbindet alle Komponenten miteinander.
Der Arbeitsspeicher ist das „Kurzzeitgedachtnis“ des Computers. Während der Berechnungen legt der Prozessor seine Daten kurzzeitig im Arbeitsspeicher ab. Daten können hier schnell gespeichert und abgerufen werden, jedoch wird alles gelöscht, sobald die Stromversorgung des Computers unterbrochen wird.
Im Langzeitspeicher werden alle wichtigen Daten vom Prozessor abgelegt. Der Langzeitspeicher ist oft eine Festplatte. Die Daten werden dort gespeichert und bleiben auch nach dem Herrunterfahren des Computers erhalten.
Wenn Grafische Darstellungen auf dem Bildscheim erfolgen sollen, gibt der Hauptprozessor die Arbeit an den Grafikprozessor weiter. Dieser gibt alle nötigen Befehle, um gemeinsam mit der Grafikkarte das auf den Bildschirm darzustellen, was der Nutzer sieht.
Beispiel: Wenn user Foto öffnen will:
Wenn du auf eine Bilddatei klickst, wird dieser Klick an den Prozessor (CPU) weitergegeben. Der Prozessor fragt dann das Betriebssystem, mit welchem Programm das Bild geöffnet werden soll. Das Betriebssystem antwortet und gibt die Information zurück – zum Beispiel, dass das Bild mit der Foto-App geöffnet werden soll.
Daraufhin lädt der Prozessor das passende Programm (also die Foto-App) von der Festplatte in den Arbeitsspeicher und gibt den Befehl an den Grafikprozessor (GPU) weiter, das Bild darzustellen. Der Grafikprozessor holt sich dann die Bilddaten – entweder direkt aus dem Arbeitsspeicher oder, wenn sie dort noch nicht sind, von der Festplatte.
Zum Schluss sorgt die GPU gemeinsam mit der Grafikkarte dafür, dass das Bild auf dem Bildschirm angezeigt wird.
Variablen werden benötigt, wenn sich das Programm solange es läuft, etwas merken soll.
Dabei kann man sich den Namen der Variable wie eine Schublade und den Wert der Variable wie den Inhalt der Schublade vorstellen.
In Scratch lässt sich dieser Wert abfragen, indem man das Häkchen neben der Variable aktiviert.
Mithilfe des „setze“-Blocks, lässt sich der Wert der Variable festlegen. Auch kann man bereits bestehende Werte mithilfe des „ändere“-Blocks ändern.
In Scratch gibt es außerdem bereits angelegte Variablen, wie „x-position“ oder „Größe“. Diese Blöcke der Variablen sind rund und nennt man „implizierte Variablen“
Bei den implizierten Variablen unterscheidet man zwischen lokalen-und globalen Variablen. Eine lokale Variable ist ein Eine Variable, auf welche ein bestimmtes Objekt zugreifen kann. Beispielsweise die Variable „Größe“. Jedes Objekt hat somit eigene Eigenschaften. Eine globale Variable hingegen ist das gegenstück. Auf diese Variable können alle Objekte zugreifen und kann von jedem Objekt geändert und definiert werden. Ein Beispiel dafür ist die Variable „Stoppuhr“.
Sobald Du eine neue Variable anlegst, wirst Du gefragt, ob diese für alle Figuren, d.h. global, oder nur für diese Figur, d.h. lokal, gelten soll. Lege eine lokale Variable an, wenn sie nur von diesem einen Objekt verwendet werden soll, so vermeidest Du, dass du Ihre Werte versehentlich an einer falschen Stelle veränderst. Lege eine globale Variable an, wenn mehrere Objekte mit der Variablen arbeiten sollen.
Beim Exportieren werden alle loklen Variablen eines Objekts mit abgespeichert.
Algorithmen sind Schritt-für-Schritt-Abfolgen, um ein Problem oder eine Aufgabe zu lösen. Man kann Algorithmen beispielsweise durch Stichpunkte aufschreiben. Computerprogramme sind ebenfalls Algorithmen, da der Entwickler mithilfe einer Programmiersprache dem Computer Schritt-für-Schritt-Befehle gibt.
Anweisungen
Eine Anweisung ist ein einzelner Befehl, den ein Objekt ausführen kann. Jede Programmiersprache bietet ein Paket an Anweisungen. Ein einzelner Code in einer Programmiersprache ist also eine Anweisung. In Scratch sind viele Anweisungen in den Kategorien Bewegung oder Aussehen zu finden.
Sequenzen
Eine Sequenz besteht aus mehreren Anweisungen, die nacheinander ausgeführt werden. Eine Sequenz wird immer auf den Wunsch des Users ausgeführt. In Scratch und in allen Programmiersprachen arbeitet das Programm die Sequenzen von oben nach unten durch. Wenn man die Reihenfolge ändert, ändert sich auch das Ergebnis. Bei Fehlern hilft es, die Sequenz Schritt für Schritt durchzugehen.
Schleifen
Bei den Schleifen unterscheidet man zwischen zwei Arten. Einmal die Zählschleife und die bedingte Schleife. Bei der Zählschleife wird die Anzahl der Wiederholungen vorher genau festgelegt. Bei der bedingten Schleife wiederholt sich etwas so oft, bis ein anderes Ereignis auftritt. Die Variabel ist abhängig von einer Bedingung.
Bedingungen
Eine Bedingung unterscheidet zwei Situationen. Entweder erfüllt, man sagt auch die Bedingung ist wahr oder nicht erfüllt, man sagt die Bedingung ist falsch. In Scratch erkennt man Bedingungen an der sechseckigen Form.
Verzweigungen
Mithilfe einer Verzweigung kann man ein Programm in verschiedenen Situationen unterschiedlich reagieren lassen. Es gibt zwei Arten von Verzweigungen. Bei der ersten Art wird nur reagiert, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist. Beispielsweise, falls die Antwort = Ja ,dann. Und bei der zweiten Art wird zusätzlich angegeben, wie reagiert werden soll, wenn die Bedingung nicht erfüllt ist. Beispielsweise, falls Antwort = Ja, dann . . . sonst . . .
Rechnernetz:
Mehrere Rechner sind miteinander Verbunden, um Daten über Licht-oder elektrische Signale oder elektromagnetische Wellen zum Empfänger zu senden.
Sind mit Glasfaser, Kupferkabel oder Funkstrecken(z.B. WLan) miteinander verbunden
Server:
Sind permanent eingeschaltete Rechner, die bestimmte Dienste anbieten, wie beispielsweise das abrufen von Webseiten, E-Mail-Dienste oder Suchmaschinen.
Sie senden nach anforderung Daten zum Client
Client:
Sind Rechner, die bei Bedarf eingeschaltet werden oder Daten vom Server anfordern und abrufen.
Internet:
Das Internet verbindet alle Geräte und Router miteinander
Router:
Interagieren mit Netzwerken, um für Clients Verbindungen zu anderen Servern zu schaffen.
Entscheidet den besten Weg für die Datenübertragung
Wichtig für Internetzugang
Dezentralität:
Wenn ein Client Daten vom Server abruft, oder ein Server Daten sendet, können die Daten über verschiedene Wege zu dem Clienten oder zum Router gelangen. Das Internet ist dezentral.
Internet Provider:
Anbieter, die über Verträge den Clienten zugang zum Internet schaffen. Oft über einen (Heim)Router
Bidirektional:
Wenn der Client Daten anfordert, und der Server die Daten sendet, ist der Weg der Daten bidirektional, das heißt in beide Richtungen.
Der Client fordert Daten vom Server an, welcher diese Daten in kleine Pakete aufteilt und über verschiedene Router und Netzwerke laufen. Diese Router bestimmen dann den besten Weg zum Clienten, welcher diese Daten dann erhält.
Zuletzt geändertvor 12 Stunden
