In diesem Thema lernen wir die grundlegende Funktionsweise und die wichtigsten Komponenten von Computern kennen.
1. Arten von Computern
Wenn wir das Wort Computer lesen ist heutzutage typischerweise das erste Bild, das wir vor Augen haben, das eines Laptops. ![[Pasted image 20250804123200.png]]
Vor rund 10-15 Jahren wäre dies vermutlich noch eher das Bild eines Desktop-Computers gewesen und noch einmal 20 Jahre früher hätte das wiederum anders ausgesehen.
![[Pasted image 20250804123251.png]]
Es gibt Computer in allen möglichen Formen und Grössen. Alle Computer-Arten haben Ihr eigenen Anwendungsgebiet.
Wir unterscheiden grob zwischen Computern der folgenden Kategorien (zunehmende Grösse & Komplexität):
- Wegwerfcomputer
- Mikrocontroller
- Mobile Computer
- Spielkonsolen
- Personal Computer (PC)
- Server
- Supercomputer
2. Teile eines Computers
Nun da wir die verschiedenen Arten von Computern kennengelernt haben, schauen wir uns an, welche Teile in einem typischen Computer stecken. Wenn immer wir von den physischen, anfassbaren Teilen eines Computers sprechen, sprechen wir von Hardware.
Hinweis: Wir schauen uns in den Beispielen jeweils v.A. Laptops und Desktop-Computer an. Die anderen Arten von Computern sind ähnlich aufgebaut. Gewisse Teile sind überall vorhanden, andere Teile sind nicht bei jedem Computer notwendig.
Folgend sind die wichtigsten Teile, die in jedem PC verbaut sind aufgelistet:
- Prozessor
- Festplatte
- Arbeitsspeicher
- Grafikkarte
- Hauptplatine (Auch "Mainboard" oder "Motherboard")
- Stromversorgung
- Netzwerkkarte
In der folgenden Playlist gibt es zu den meisten Komponenten kurze, aber sehr detaillierte Lern-Videos: Link
![[Skizze Computerteile.excalidraw.svg]] %%[[Skizze Computerteile.excalidraw.md|🖋 Edit in Excalidraw]]%%
Einen Computer zusammenstellen
Einen Laptop kauft man sich normalerweise fixfertig von einem Hersteller (z.B. Lenovo, Dell, etc.). Der Hersteller wählt dabei für jede Komponente ein geeignetes Modell aus und kann die Teile in der Regel so wählen, dass Sie gut zusammenpassen. Einen Desktop-PC kann man sich aber auch als Anfänger:in relativ leicht selbst zusammenstellen. Dazu muss man eigentlich nur für jede Komponente ein Modell auswählen. Das schwierigste dabei ist sicherzustellen, dass die Modelle untereinander kompatibel sind da es viele verschiedene Hersteller gibt.
Im Detail: Das Mainboard / Motherboard
![[Pasted image 20250804123320.png]] Die zentrale Komponente des Computers ist das Mainboard (auf Deutsch: Die Hauptplatine). Es handelt sich dabei tatsächlich um eine Art Brett, auf welchem alle anderen Komponenten verbunden werden. Auf dem Mainboard befinden sich unglaublich viele kleine Verbindungen, welche die Kommunikation der Komponenten ermöglicht. Später lernen wir noch etwas genauer, wie diese Kommunikation aussieht. Dieses Video beschreibt die Funktionsweise des Mainboards sehr schön.
3. Das EVAS-Prinzip & Peripherie
Computer arbeiten, ganz einfach beschrieben nach dem EVAS-Prinzip. Diese Abkürzung leitet sich aus den Anfangsbuchstaben der Grundlegenden Aufgaben eines Computers ab:
- Eingabe
- Verarbeitung
- Ausgabe
- Speicherung ![[Pasted image 20250804121721.png]] Daten müssen zuerst über ein Eingabegerät in den Computer gelangen. Das kennen Sie bereits: Sie geben auf der Tastatur etwas ein. In anderen Fällen kann dies aber auch über Messwerte eine Messstation oder eine digitale Nachricht eines anderen Computers passieren.
Die eingegangenen Daten werden dann vom Computer verarbeitet und gespeichert.
Das Ausgabegerät wandelt die Daten dann wieder in Informationen für die Umwelt um. Auch das kennst du: Der Bildschirm zeigt Ihnen Informationen an. Die Ausgabe könnte aber auch akkustisch (z.B. Lautsprecher) sein.
Peripheriegeräte
Unter dem Begriff Peripheriegeräte verstehen wir die Teile eines Computers, mit denen wir als Benutzende direkt interagieren. Wir unterscheiden diese grob in Ein- und Ausgabegeräte. Beispiele:
Eingabegeräte: Maus, Tastatur, Webcam Ausgabegeräte: Bildschirm, Lautsprecher
4. Betriebssysteme
Wir haben in der letzten Aufgabe gemeinsam entdeckt, welche Hardware (Komponenten) in einem typischen PC stecken und was deren Aufgaben sind. Wir haben herausgefunden, dass jedes Stück eine eigene Aufgabe hat.
Das Team von Hardware-Komponenten benötigt aber noch etwas anderes: Eine:n Leiter:in, die/der den Komponenten Aufgaben erteilt und diese in der Zusammenarbeit anleitet: Dafür ist das Betriebssystem zuständig.
Das Betriebssystem ist (im Gegensatz zu Hardware, wie z.B. dem Prozessor) nichts physisches. Es ist eigentlich einfach ein Programm (Software).
Es handelt sich dabei um das grösste und komplizierteste Programm auf deinem Computer. Das Betriebssystem wird automatisch mit dem Starten des Computers geladen und läuft die ganze Zeit.
Zu den wichtigsten Aufgaben des Betriebssystems zählen:
- Verwaltet die Hardware-Komponenten und den Zugriff darauf. Das bedeutet z.B.: Zugriff auf den Speicher, welches andere Programm darf wieviel Zeit des Prozessors in Anspruch nehmen.
- Verwaltet Peripheriegeräte: Ausgabe auf dem Bildschirm oder dem Lautsprecher, Eingabe über die Tastatur oder Maus
- Sicherheit: Es verwaltet die Benutzer:innen des Computers und den Zugriff auf Dateien
- Startet Anwendungsprogramme, überwacht ob diese noch laufen und beendet Sie wieder (z.B. Word).
Verschiedene Betriebssysteme
Die bekanntesten Betriebssysteme sind:
- Microsoft Windows
- Apple iOS (iPhones)
- Apple MacOS (Macbooks)
- Android
Jedes dieser Betriebssysteme hat einen spezifischen Zweck und bringt Vor- und Nachteile mit sich. (z.B. iOS einfache Bedienung & Sicherheit dafür weniger Möglichkeiten/Freiheiten verglichen mit Android, etc.).
Linux
Der versteckte Superstar unter den Betriebssystemen ist Linux. Dieses Betriebssystem gehört keiner Firma, es ist open source. Jede:r kann Linux gratis nutzen und für sich selbst anpassen. Nur wenige (und meist technische) Leute verwenden Linux auf dem eigenen Computer da es den Ruf hat, schwierig bedienbar zu sein.
Heutzutage stimmt das aber nicht mehr. Es gibt viele verschiedene Versionen von Linux, einige davon sind genau so einfach bedienbar wie Windows und MacOS.
Ausserdem wird Linux auf unzähligen "versteckten" Computern verwendet. Computer wie z.B.:
- Kassen in Geschäften
- Anzeigen in Bussen & Zügen
- Werbetafeln
- Fast alle Internet-Server
- Und viele weitere verwenden Linux.
Ein Beispiel für eine sehr schön gestaltete und einfach zu bedienende Version von Linux ist PopOS.
Linux ausprobieren
Im Webbrowser ausprobieren: Auf dieser Webseite kannst du eine Linux Version ohne Anmeldung direkt im Browser ausprobieren. Gehe auf die Webseite und wähle Ubuntu 22. Folge den Anweisungen (dauert einen Moment, wähle mehrfach Enter wenn du aufgefordert wirst). Versuche folgende Aufgaben zu erledigen:
- Ein Text Dokument schreiben mit dem Programm LibreOffice Writer
- In Firefox eine Webseite öffnen
Auf eigenem PC ausprobieren: Sollte dein Interesse geweckt sein und du möchtest Linux ausprobieren (ohne dein eigenes Windows löschen zu müssen), findest du hier Anleitungen: