Informatik Grundlagen: Hardware, Software, Zahlensysteme & Programmierung
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Informatik ist die Wissenschaft oder das technische Studium der Technik für die automatische Verarbeitung von Informationen mit elektronischen Geräten und Computersystemen.
Die Hardware eines Computers umfasst alle physischen Teile, die ihn zusammensetzen.
Software: Eine Reihe von Programmen, die Aufgaben ausführen, um die elektrischen Schaltkreise des Computers zu steuern.
Software-Typen:
Software-Systeme.
Software-Entwicklung.
Anwendungssoftware.
Zahlensysteme
Dezimalsystem: Die Evolution stammt aus einer nicht sehr bekannten Quelle. Jede Ziffer hat ein Gewicht, wobei ihr Wert davon abhängt, wo sie sich befindet.
Binärsystem: Die Codierung ist elementarer und nutzt nur "0" und "1". Diese Codierung vermeidet Verwirrung in elektronischen Systemen, da sie nur zwei mögliche Zustände identifizieren kann.
Programmiersprachen
Sprachebenen:
Niedrig: Direkt an das Design des Computers gebunden. Sie sind spezifisch für jede Maschine.
z.B. Maschinensprache, Assembler.
Hoch: Sie sind näher an der Sprache der Programmierer, und Programme können auf unterschiedlichen Rechnern ausgeführt werden.
z.B. Basic, Pascal, C (*), Visual Basic, Java, PHP ...
Compiler und Interpreter:
Symbolische Sprache (Quellprogramm) -> Übersetzung -> Maschinenspracheprogramm (Objekt)
Ein Compiler ist ein Programm, das ein Programm aus einer symbolischen Sprache (Quellprogramm) in Maschinencode (Objektprogramm) übersetzt. Das Objektprogramm, das durch die Kompilierung entsteht, ist die Software, die die Maschine ausführt.
Der Interpreter ist ein Programm, das das Quellprogramm während der Ausführung auf der Maschine übersetzt.
Pseudo-Code und Programmablauf
Pseudo-Code wird verwendet, um ein Programm nicht in einer bestimmten Sprache zu entwickeln, sondern für eine weitere Konsolidierung in einer von ihnen. Die Kenntnis der Bedeutung der einzelnen Symbole in Organigrammen eingesetzt, die Schaffung des Pseudo-Codes ist ganz einfach. Basierend auf der obigen Grafik könnte unser erstes Programm etwa so aussehen:
Programmstart
Frage nach Dividende
Frage, ob Divisor = 0, dann
Zeige Fehler
Frage nach Divisor
Sonst
Berechne Verhältnis
Zeige Quotient
Ende Wenn
Programmende
Eine Konstante hat einen Anfangswert, der während der Programmausführung nicht geändert werden kann. Dies bedeutet, dass der Inhalt der Zelle, die die Kennung der Konstante repräsentiert, immer gleich bleibt. Ein Beispiel könnte eine Konstante mit der ID PI sein, die den Wert 3.14 enthält und sich während der Programmausführung nicht ändert. Eine Variable hingegen ist ein Bezeichner, der Lese- und Schreiboperationen des Speichers ermöglicht, den sie darstellt. Dies bedeutet, dass man den Wert einer Variablen zu jedem Zeitpunkt während der Programmausführung ändern kann.
Strukturen für die Ablaufsteuerung eines Programms: Das Programm muss in der Lage sein, Entscheidungen auf der Grundlage einiger Variablen zu treffen. Um dies zu erreichen, werden zwei grundlegende Strukturen in der Programmierung benötigt: Schleifen und Bedingungen.