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Einführung Informatik
Bit
Ein Bit is die kleinstmögliche Informationseinheit.
Sie kann 2 Zustände annehmen: z.B. 0/1
1 bit = eine Stelle -> 0/1
2 bit = 2 Stellen -> 01/10/00/11
Je mehr Bitfolgen, desto mehr Zustände
2^n Bitfolgen
Einführung Informatik
Byte
Ein Byte ist eine Gruppierung von 8 zusammengehörigen Bit
1 Byte = 2^8 = 256 mögliche Bitfolgen
1 GB = 1 Milliarde x 8 Bit
Einführung Informatik
Wie funktioniert die Turingmaschine?
Eine (Ein-Band-) Turingmaschine verfügt über ein nach rechts und links unbegrenztes Band, das in einzelne Felder aufgeteilt ist. In diesen Feldern können Symbole einer vorgegebenen Symbolmenge abgelegt werden (0 und 1). Die einzelnen Felder des Bandes können mit einem Lese-/Schreibkopf angesteuert werden. Dieser Lese-/Schreibkopf kann den Inhalt eines Feldes lesen und auch Symbole in die Felder schreiben. Zudem kann er sich jeweils einen Schritt nach rechts und nach links bewegen. Die Verarbeitungseinheit zur Steuerung des Lese-/Schreibkopfes befindet sich stets in einem bestimmten Zustand. Die Verarbeitung selbst wird über ein Steuerprogramm festgelegt.
Einführung Informatik
Korrespondenz zwischen Turingmaschine und aktuellen Computersystemen
Die Turingmaschine dient als Modell für moderne Computer:
Einführung Informatik
Finit State Machines (FSM)
Besteht aus:
Einführung Informatik
Was sind Algorithmen?
Einführung Informatik
Sie können Algorithmen notieren, von Hand abarbeiten und die Komplexität von einfachen Algorithmen abschätzen
z.B. als Pseudocode schreiben, so einfach wie möglich
Als Flussdiagramm darstellen
Als Strukogramm darstellen
Einführung Informatik
Komplexität eines Algorithmus
Der Begriff Komplexität ist ein Mass dafür, wie viel Ressourcen ein Algorithmus in Bezug auf die Anzahl der Eingangsdaten benötigt.
Einführung Informatik
Bitfolgen
Ein Bit kann nur 2 Werte repräsentieren (0 oder 1). Eine Bitfolge sind mehrere aufeinanderfolgende Bits und können so mehr Werte repräsentieren. Jede neue Stelle in der folge verdoppelt die Anzahl der möglichen Bitfolgen. Es existieren 2^n mögliche Bitfolgen der Länge n.
z.B. zwei Bitfolgen können 4 Werte darstellen:
Einführung Informatik
Repräsentation von Zahlenwerten in Computern
Zahlen werden im Computer in binärer Form verarbeitet.
Eine Möglichkeit um negative Zahlen darzustellen ist, wenn man das vorderste Bit als Vorzeichen verwendet. (Achtung, man kann nicht mehr schriftlich addieren). Die Zweierkomplement-Darstellung ist die gebräuchlichste Form der internen Darstellung von ganzen Zahlen (Wichtig, man muss Repräsentationsbreite kennen)
Reele Zahlen können (meist) nicht genau dargestellt werden. Die Repräsentationszahlen werden bei Gleitkommazahlen angenähert (Floatingpoint-Zahl)
Text wird ebenfalls in Form von 0 & 1 auf dem PC gespeichert. die verbreiteste Art um Text darzustellen ist der ASCII Code.
Einführung Informatik
ASCII Code
ASCII = American Standard Code for Information Interchange
Der ASCII Code verendet 7 Bit für die Codierung und kann somit 128 Zeichen darstellen. Es gibt verschiedene Erweiterungen zum ASCII Code, die 8 Bit und somit 255 Zeichen darstellen können.
Heutzutage wird vieles mit Unicode wie UTF-8 dargestellt, die den ASCII Code beinhalten. Der ASCII Code reicht für das englische Alphabet, jedoch nicht für das Deutsche, da es noch Sonderzeichen enthält (UTF-8 geht).
Zeichen wie Umbruch oder Leertaste, Anfang- und Ende eines Textes werden alle mit ASCII Zeichen definiert.
Einführung Informatik
Begriff HTML
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