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Grundbegri�e der InformatikKapitel 2: Signale, Nachrichten, Informationen, Daten
Thomas Worsch
KIT, Institut für Theoretische Informatik
Wintersemester 2015/2016
GBI — Grundbegri�e der Informatik KIT, Institut für Theoretische Informatik 1 / 17
Wir klären in Kürze die folgenden Begri�e
Signal
Übertragung und Speicherung
Nachricht
Information
Datum
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 2 / 17
Kunstwort Informatikman nehme
das Präfix Infor mation und
das Su�ix Mathe matik
Informatik, Mathematik, Elektrotechnik: Übergänge?im Laufe der Jahre merken
Welches sind Grundbegri�e der Informatik?im Laufe dieser Vorlesung
Was ist Information?kommt gleich
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 3 / 17
Kunstwort Informatikman nehme
das Präfix Infor mation und
das Su�ix Mathe matik
Informatik, Mathematik, Elektrotechnik: Übergänge?im Laufe der Jahre merken
Welches sind Grundbegri�e der Informatik?im Laufe dieser Vorlesung
Was ist Information?kommt gleich
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 3 / 17
Was steht hier?
1 0 0 0 0 0 1
dunkle und helle Punkte?
Eins Null Null Null Null Null Eins?
Einemillioneneins?
Siebenhundertdreißig?
Fünfundsechzig?
ein großes A?
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 4 / 17
Was steht hier?
1 0 0 0 0 0 1 dunkle und helle Punkte?
Eins Null Null Null Null Null Eins?
Einemillioneneins?
Siebenhundertdreißig?
Fünfundsechzig?
ein großes A?
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 4 / 17
Wo sind wir?
Signal
Übertragung und Speicherung
Nachricht
Information
Datum
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 5 / 17
Veränderung physikalischer Größen
�elle: http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Refreshable_Braille_display.jpg
Ertasten: Braillezeile verformtdie Haut der Finger.
Vorlesen: Schallwellen gelangenvom Vorleser zu Ihren Ohren.
Lesen: Licht gelangtvom Papier in Ihr Auge.
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 6 / 17
Signal — Veränderung physikalischer Größen um etwasmitzuteilen
Physikalische Vorgänge vermi�eln einen„Eindruck“ von dem, was mitgeteilt werden soll.
Begri� Mi�eilung informell benutzt
Beispiel 1000001:Lichtwellen rasen von der Leinwand zu Ihnen
Manchmal werden bei der Übermi�lung einer Mi�eilungverschiedene Signale benutzt.
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 7 / 17
Wo sind wir?
Signal
Übertragung und Speicherung
Nachricht
Information
Datum
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 8 / 17
Übertragung und Speicherung von „Mi�eilungen“:Signale und Inschri�en
Übertragung von hier nach da braucht Zeit (im Alltag)Verzögerungsspeicher; z. B. http://www.technikum29.de/de/rechnertechnik/speichermedien
Speicherung der Mi�eilung als Inschri�anderer „Transport in der Zeit“Höhle/Pinsel, Papier/Sti�, Eisen/Magnet, . . .
Was wird übertragen bzw. gespeichert?keine Signale auf dem Papierverschiedene Inschri�en mit „den gleichen Zeichen“
Was ist der Kern?. . . abstrahieren . . .
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 9 / 17
Wo sind wir?
Signal
Übertragung und Speicherung
Nachricht
Information
Datum
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 10 / 17
Nachricht — das was unabhängig vonSignal/Speichermethode ist
Beispiel 1000001 von vorhin:
Eins Null Null Null Null Null Eins
In rot auf den Boden gemalt immer nochdie gleiche Nachricht!
Was kann man mit Nachrichten machen?
speichernübertragenverarbeiten
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 11 / 17
Nachricht — das was unabhängig vonSignal/Speichermethode ist
Beispiel 1000001 von vorhin:
Eins Null Null Null Null Null Eins
In rot auf den Boden gemalt immer nochdie gleiche Nachricht!
Was kann man mit Nachrichten machen?speichern
übertragenverarbeiten
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 11 / 17
Nachricht — das was unabhängig vonSignal/Speichermethode ist
Beispiel 1000001 von vorhin:
Eins Null Null Null Null Null Eins
In rot auf den Boden gemalt immer nochdie gleiche Nachricht!
Was kann man mit Nachrichten machen?speichernübertragen
verarbeiten
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 11 / 17
Nachricht — das was unabhängig vonSignal/Speichermethode ist
Beispiel 1000001 von vorhin:
Eins Null Null Null Null Null Eins
In rot auf den Boden gemalt immer nochdie gleiche Nachricht!
Was kann man mit Nachrichten machen?speichernübertragenverarbeiten
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 11 / 17
Wo sind wir?
Signal
Übertragung und Speicherung
Nachricht
Information
Datum
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 12 / 17
Information —Bedeutung einer Nachricht bei Interpretation
deswegen übertragt/speichert man normalerweise eineNachricht
Achtung:Interpretation einer Nachricht ist nicht eindeutig festgelegthängt ab vom „Bezugssystem“ des Interpretierenden
Beispiel 1000001 von vorhin:einemillioneinsfünfundsechziggroßes A
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 13 / 17
Informationen — nie im Rechner !
Rechner haben „keine Ahnung“ von Interpretationen (?)
verarbeiten also Nachrichten und keine Informationen
trotzdem sind Rechneraktionen sinnvoll
Rechner: 101010 010001Programm-−−−−−−−−→ausführung
111011
Interpretation ↓ ↓ ↓
Mensch: zweiund- siebzehnRechnen−−−−−−→ neunund-
vierzig Addition fünfzig
Transformation von Eingabe- zu Ausgabe-Nachrichtenpasst bei einer festgelegten Interpretationzur beabsichtigten Informationsverarbeitung
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Wo sind wir?
Signal
Übertragung und Speicherung
Nachricht
Information
Datum
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 15 / 17
Datum — Nachricht und zugehörige Information
in der Informatik: Singular des Wortes „Daten“nicht umgangssprachlich wie bei „2. Dezember 1958“
Bezugssystem für Interpretation ist relevant
Trick:fixiere bestimmte
Interpretationsmöglichkeiten von Nachrichten undRepräsentationen dieser Möglichkeiten als Nachrichten
dann auch Datum als Nachrichtrepräsentierbarspeicherbarübertragbar
GBI — Signale, Nachrichten, Informationen KIT, Institut für Theoretische Informatik 16 / 17
Was ist wichtigDas sollten Sie mitnehmen:
Rechner verarbeitenNachrichtennicht Informationen
Das müssen Sie üben:
immer unterscheiden zwischendem, was hingeschrieben ist, unddem, was es bedeutet.
immer, immer, immer, immer, immer, . . . !
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