Einführung Informatik

Man spricht allgemein von Informatik, sobald automatisierte Informationsverarbeitung stattfindet. Häufig geschieht diese Verarbeitung mit Hilfe von Rechenmaschinen den sogenannten Computern.

Computer werden als solche bezeichnet, wenn sie programmierbar sind. Das heißt, wenn sie wiederholt logisch strukturiert Rechen-Tätigkeiten ausführen können. Von Verarbeitung im Rahmen der Informatik ist dann die Rede, wenn Informationen aufgenommen, berechnet, gespeichert und ausgegeben werden können.

Information - Was ist das?

Es gibt unzählige Definitionen zu dem Begriff Information. Man kann zusammenfassen, dass aus einer Nachricht eine Information wird, wenn die Nachricht interpretiert wird. Interpretation ist ein komplexer vielschichtiger Prozess. Ein Computer interpretiert nicht, ein Rechner verarbeitet Nachrichten. Streng genommen wird also der Begriff der Information im Rahmen der Informatik falsch verwendet. Die Senke, also der Empfänger bestimmt und interpretiert den Information. Ein Computer kann höchstens den Informationsgehalt feststellen, wenn er n-Zustände für ja/nein Fragen bestimmt.

Zur Verdeutlichung

Was sehen wir hier: 01000100

Die verschiedenen Empfänger sagen:

Der Grafiker - eine Mischung aus geraden und gekrümmten Linien

Der Bankier - Eine-Million-und-ein-Hundert

Der Programmierer - entweder ein D oder eine 68

Der Psychologie - zwei auseinandergelebte Einsen  

Ein Algorithmus stellt eine Anweisung zur Lösung einer zur Verallgemeinerung geeigneten Problemstellung dar.

Beispiel:

Der Apfel fällt nach physikalischen Gesetzen immer gleich vom Baum. Daher eignet sich dieser Prozess zur allgemeinen Darstellung:

Dieser funktionale Zusammenhang läßt uns nun den gewünschten Algorithmus erzeugen, den auch der Computer versteht. Hier in Pseudocode:

Abfolge von Befehlen nach dem Regelwerk der verwendeten Syntax (Sprachschatz).

Die Softwareentwicklung (engl. software-engineering) entwickelt komplexe Programmstrukturen, die zur Lösung einer Problemstellung dienen. Solche Problemstellungen umfassen ebenso die Spieleindustrie.

Dabei kann die Entwicklungsphase in fünf grobe Bereiche unterteilt werden:

• Problemanalyse
• Problemlösung 
• Programmierung
• Testung
• Inbetriebnahme/Übergabe

Diese Vereinheitlichung wird in der Vielzahl unterschiedlicher Programmierparadigma unterschiedlich verstanden und durchlaufen.  

Ein Betriebssystem regelt die Verarbeitung von Nachrichten. Dabei steuert es die Hardware zum Start von Software. 

Betriebssysteme geben Regeln zur Verwaltung und Verwendung von Dateien und Programmen vor. 

Umgangssprachlich werden Programmiersprachen auch Syntax genannt. Das ist allerdings nicht ganz richtig. Programmiersprachen verfügen über Syntax und Semantik. So können Syntax-Elemente, wie in gesprochenen Sprachen, unterschiedlich zur Semantik verwendet werden.

Programmiersprachen lassen sich clustern nach ihren grundlegenden Ansätzen:

prozedural: Assembler, Fortran, Basic, c, Pascal, Java, Cobol, PHP,...

funktional:  Lisp, Haskell, Miranda, Mathematica,...

logisch: Prolog

objektorientiert: Smalltalk, c++, Java, c#, PHP,...

Einige der Programmiersprachen werden doppelt genannt, da sie hybrid mehrere Ansätze verfolgen.

Sehr allgemein ausgedrückt, übersetzt ein ein Compiler Quelltext in Computer-ausführbare Formen. Dabei ist ein Compiler selbst ein Computer-Programm.