Grundlagen der EDV: Hardware, Software und Daten

Was ist ein EDV-System?

Ein Computersystem ist eine Menge interagierender Komponenten, die gemeinsam ein bestimmtes Ziel verfolgen. Seine Bestandteile sind: Hardware, Software und die Menschen, die es bedienen.

Zum Beispiel bilden ein Computer, seine Peripheriegeräte und die Person, die ihn bedient, ein Computersystem.

Ein Computersystem kann Teil eines Informationssystems sein. In Letzterem wird auf Informationen zugegriffen und diese werden genutzt, wobei nicht zwingend ein Computer involviert sein muss. Zum Beispiel ist das Dateisystem für Bücher in einer Bibliothek und die damit verbundene Tätigkeit in der Regel ein Informationssystem. Wenn innerhalb dieses Informationssystems Computer eingesetzt werden, um bei der Organisation der Bibliothek zu helfen, dann handelt es sich um ein Computersystem.

Unterschied: Computer- und Informationssysteme

• In einem Computersystem werden Computer verwendet, um Informationen zu speichern, zu verarbeiten und/oder darauf zuzugreifen.
• In einem Informationssystem können Computer vorhanden sein, sie sind jedoch nicht zwingend erforderlich. Der Zugang zu Informationen kann physisch erfolgen (zum Beispiel durch eine Person, die in einem Archiv sucht).
• Sowohl Computer- als auch Informationssysteme schließen die Personen ein, die Informationen produzieren oder darauf zugreifen. Menschen müssen geschult werden, um den Betrieb und die Verfahren des Unterstützungssystems zu verstehen.
• Beide Systeme verfolgen einen Zweck. Beispiele hierfür sind der Zugriff auf und die Verwaltung einer Bibliothek, die Verwaltung von Wareneingängen und -ausgängen, Personalressourcen oder andere Geschäftsprozesse.

Daten und Informationen

1. Das Konzept der Daten

Daten sind Fakten, die Ereignisse und Personen beschreiben. „Daten“ ist ein Pluralwort, das sich auf mehr als eine Tatsache bezieht. Eine einzelne Tatsache wird als „Datenelement“ bezeichnet.

Daten werden durch verschiedene Arten von Symbolen dargestellt, wie Buchstaben des Alphabets, Zahlen, Lippenbewegungen, Punkte und Striche, Handsignale, Zeichnungen usw. Diese Symbole können arrangiert und in eine brauchbare Form neu geordnet werden; dann werden sie als Informationen bezeichnet.

Daten sind Symbole, die Bedingungen, Ereignisse, Situationen oder Einstellungen beschreiben. Daten allein stellen noch keine Information dar. Ein Datum kann eine Zahl, ein Buchstabe, ein Satzzeichen oder ein Symbol sein, das eine Messung, ein Wort oder eine Beschreibung repräsentiert.

Die Bedeutung von Daten liegt in ihrer Fähigkeit, einem Kontext zugeordnet zu werden, um zu Informationen zu werden. Daten selbst können keinen Sinn kommunizieren und beeinflussen daher nicht das Verhalten des Empfängers. Um nützlich zu sein, müssen Daten in Informationen umgewandelt werden, um Bedeutung zu vermitteln und Wissen, Ideen oder Schlussfolgerungen zu ermöglichen.

2. Der Begriff der Information

Informationen sind nicht einfach nur ein Datensatz. Es handelt sich vielmehr um eine Sammlung von bedeutenden und relevanten Fakten für die Instanz oder Organisation, die sie wahrnimmt. Die Definition lautet: Information ist eine Reihe von sinnvollen und relevanten Daten, die Ereignisse oder Personen beschreiben.

Sinnhaftigkeit: Um aussagekräftig zu sein, müssen Daten aus erkennbaren Symbolen bestehen und eine Idee vollständig und eindeutig ausdrücken. Daten-Symbole sind erkennbar, wenn sie richtig interpretiert werden können.

Integrität: Dies bedeutet, dass alle erforderlichen Daten vorhanden sind, um eine bestimmte Frage zu beantworten. Wenn Sie beispielsweise beim Baseball nur das Ergebnis „New York 6“ hören, aber das Ergebnis des Gegners fehlt, ist die Information unvollständig und sinnlos.

Eindeutigkeit: Daten sind eindeutig, wenn der Kontext klar ist. Zum Beispiel kann das Zeichen „2-x“ für einen Algebra-Studenten „2 minus x“ bedeuten, während es für einen Cowboy ein Brandzeichen für Vieh sein könnte. Wir müssen den Kontext kennen, um die Bedeutung zu verstehen.

Ein weiteres Beispiel ist die Verwendung von Fachbegriffen im Rechnungswesen. Buchhalter verwenden Begriffe anders als die Allgemeinheit. So bedeuten „Soll“ und „Haben“ für einen Buchhalter „links“ und „rechts“ in einem T-Konto, während sie für Laien andere Assoziationen wecken könnten.

Relevanz: Daten sind relevant, wenn sie zur Beantwortung gestellter Fragen beitragen können. Aus der Vielzahl an Fakten in unserer Umwelt wählt eine Organisation nur diejenigen aus, die ihre spezifischen Informationsbedürfnisse erfüllen.

Hardware: Die physischen Komponenten

Hardware (Aussprache IPA: /hɑːdˌwɛə/ oder /hɑɹdˌwɛɚ/) entspricht allen materiellen Teilen eines Computers: den elektrischen, elektronischen, elektromechanischen und mechanischen Komponenten, Kabeln, Gehäusen, Peripheriegeräten aller Art sowie sonstigen physikalischen Elementen. Im Gegensatz dazu ist Software immateriell.

Der Begriff stammt aus dem Englischen (wörtlich: harte Teile). Die spanische Royal Academy definiert Hardware als „eine Reihe von Komponenten, die den materiellen Teil eines Computers bilden“. Der Begriff gilt nicht nur für Computer, sondern auch für Roboter, Handys, Kameras oder Media-Player, die ebenfalls über Hardware und Software verfügen.

Hardware ist kein exaktes Synonym für „Computer-Teile“, da sich dieser Begriff oft nur auf interne Komponenten beschränkt und Peripheriegeräte ausschließt.

Die Geschichte der Computer-Hardware wird in vier Generationen unterteilt. Man unterscheidet zudem zwischen Basis-Hardware (unverzichtbar für den Betrieb) und ergänzender Hardware (für spezifische Funktionen).

Ein Computersystem besteht aus einer zentralen Recheneinheit (CPU), die für die Datenverarbeitung zuständig ist, sowie Eingabe- und Ausgabegeräten.

Klassifizierung der Hardware

Hardware wird in der Regel in Eingabe-, Ausgabe- sowie kombinierte Eingabe- und Ausgabegeräte unterteilt. Peripheriegeräte optimieren die Funktion des PCs.

Die Basis-Hardware umfasst meist: Monitor, CPU, Maus und Tastatur. Zusätzliche Hardware umfasst Drucker, Scanner, Digitalkameras usw.

Eingabegeräte:

Ermöglichen es dem Benutzer, Informationen von außen zuzuführen:

• Tastatur
• Maus
• Scanner
• Mikrofon
• Webcam
• Joystick / Stylus
• Touchscreen
• Barcode-Scanner
• Flash-Kartenhalter
• USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung)

Ausgabegeräte:

Zeigen dem Benutzer die Ergebnisse der Computeroperationen an:

• Monitor / Bildschirm
• Drucker
• Lautsprecher
• Kopfhörer

Kombinierte Eingabe- und Ausgabegeräte:

Diese Geräte können Informationen sowohl empfangen als auch senden (oft als Kommunikationsgeräte bezeichnet):

• CD-ROM / DVD / HD-DVD
• Modem / Fax-Modem
• Netzwerkkarten
• Schnittstellen-Treiber (seriell, parallel etc.)

Speichergeräte:

Elemente, auf denen Informationen gespeichert werden können:

• Festplatten (intern und extern)
• USB-Sticks (Flash-Laufwerke)
• Disketten
• Speicherkarten (SD, Compact Flash, MMC etc.)

Definition von Software

Es gibt verschiedene Definitionen für Software, die formalste lautet:

Die Reihe von Computerprogrammen, Verfahren, Regeln, Dokumentationen und zugehörigen Daten, die Teil der Operationen eines EDV-Systems sind.

Klassifizierung von Software

Software kann in drei Hauptkategorien unterteilt werden:

• Systemsoftware: Entkoppelt den Benutzer und Programmierer von den Details des Computers (Speicher, Festplatten, Anschlüsse). Sie umfasst:
  • Betriebssysteme
  • Gerätetreiber
  • Diagnose- und Optimierungstools
  • Server und Dienstprogramme
• Programmiersoftware: Werkzeuge für Entwickler zum Erstellen von Programmen:
  • Texteditoren, Compiler und Interpreter
  • Linker und Debugger
  • Integrierte Entwicklungsumgebungen (IDE) mit grafischer Benutzeroberfläche (GUI)
• Anwendungssoftware: Ermöglicht spezifische Aufgaben in allen Tätigkeitsbereichen:
  • Büroanwendungen (Office)
  • Datenbanken und Business-Software
  • Bildungssoftware und Videospiele
  • Medizinische Software
  • CAD (Computer-Aided Design) und CAM (Numerical Control)

Definition eines Computerprogramms

Ein Programm ist eine Folge von Anweisungen in einer Programmiersprache, die ein Computer interpretiert, um eine bestimmte Funktion auszuführen.

1. Es ist die relative Ordnung von Aktivitäten im Computer als Folge codierter Instruktionen.
2. Die Umsetzung eines Algorithmus in einer Programmiersprache.
3. Eine geordnete Menge von Anweisungen für eine bestimmte Aufgabe.
4. Jede Folge von Instruktionen oder Daten, die direkt oder indirekt in einem Computersystem ein Ergebnis erzielen, unabhängig von der Form der Aufzeichnung.

Quellcode und Softwareentwicklung

Der Begriff Quellcode bezieht sich auf die in einer Programmiersprache geschriebenen Anweisungen. Er beschreibt die Arbeit des Programmierers zu Beginn der Entwicklung.

Der nächste Schritt ist die Umwandlung in eine Form, die die Maschine versteht, was zu einer ausführbaren Datei führt.

Quellcode ist die Basis sowohl für proprietäre als auch für Open-Source-Software. Bei Open Source ist der Zugriff auf den Quellcode nicht auf den Autor beschränkt. Ein wichtiger Unterschied zwischen Freier Software und Open Source ist, dass Open-Source-Programme oft kommerziell vermarktet werden können.