INFORMATIK · Einführung

Daten &
Codierung

"Das mit den Nullen und Einsen".

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01 · Was ist Informatik?

Informatik = automatische
Informationsverarbeitung

Information + Automatik → Informatik

Es geht nicht nur um Computer, sondern darum, Informationen automatisch zu verarbeiten. Der Computer ist dabei nur das Werkzeug.

02 · Diskussion

Aber… was ist eigentlich
eine Information?

  • Nennt Beispiele für Informationen aus eurem Alltag.
  • Ist ein Foto eine Information? Ein Geräusch? Ein Kopfnicken?
  • Was ist der Unterschied zwischen Daten und Information?

Arbeitsdefinition: Eine Information beantwortet eine Frage oder verringert Unsicherheit.

03 · Darstellungsformen

Wie lässt sich die Zahl 5 darstellen?

✋
Hand
5
Ziffer
V
Römisch
fünf
Wort
•••••
Punkte
101
Binär
Der Wechsel von einer Darstellung in eine andere heisst Codierung.

04 · Ein Blick in die Geschichte

Information über weite Distanzen — automatisch

seit der Antike
Rauch- & Feuerzeichen
sichtbar / nicht sichtbar
1794
Optischer Telegraf
verschiedene Armstellungen
1840er
Morsecode (Telegraf)
kurz · / lang —
1801 / 1890
Lochkarten
Loch / kein Loch
1825
Brailleschrift
Punkt erhöht / flach

Fällt euch etwas auf? Fast überall genügen zwei klar unterscheidbare Zustände.

05 · Warum binär?

Zwei Zustände sind am einfachsten

Ein Draht: Strom oder kein Strom. Eine Lampe: an oder aus. Zwei Zustände lassen sich leicht bauen und sicher unterscheiden — perfekt für Maschinen.

0
Zustand: 0 · aus
Klick auf die Lampe

1 Bit = 1 Ja/Nein = 1 An/Aus = eine 0 oder eine 1. Genau darum rechnet ein Computer binär.

06 · Dezimalsystem

Wie funktioniert das Dezimalsystem?

Unser gewohntes Zehnersystem baut auf drei Begriffen auf:

Basis
Anzahl verschiedener Ziffern. Dezimal = 10.
Ziffer
Die einzelnen Symbole 0–9.
Stellenwert
Jede Stelle zählt eine Potenz der Basis: 10⁰, 10¹, 10² …

Verändere die Ziffern mit ▲ ▼:

07 · Binärsystem

Das Binärsystem — dasselbe Prinzip, Basis 2

Alles genau gleich, nur mit Basis 2: Es gibt nur zwei Ziffern (0 und 1), und die Stellenwerte sind Zweierpotenzen — 1, 2, 4, 8, 16 … So rechnet der Computer.

Eine einzelne 0 oder 1 nennt man ein Bit.

08 · Beliebige Basis

Das Prinzip gilt für jede Basis

Allgemein: Ziffern von 0 bis Basis−1, und die Stellenwerte sind Potenzen der Basis (b⁰, b¹, b² …). Als Beispiel die Basis 7 (Ziffern 0–6):

Genau so funktionieren auch das Oktalsystem (Basis 8) und das Hexadezimalsystem (Basis 16).

09 · Und jetzt ihr

Ich lese eure Gedanken

Denkt euch eine Zahl von 1 bis 63. Tippt jede Karte an, auf der eure Zahl steht — der Computer errät sie.

Danach geht es los: Zahlen, Texte, Bilder, Datenmengen — alles wird zu 0 und 1.

→ Interaktive Materialien auf der Kurs-Website
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