Vorkurs Informatik

8 1 Informatik
Informationsverarbeitung bedeutet Abstraktion oder Modellbildung. Abstraktion wiederum hat
zum Ziel, das Wesentliche vom Unwesentlichen zu trennen. Ist man beispielsweise an der Statik
eines Hauses interessiert, so ist die Farbe des Verputzes nicht von Bedeutung. Diese Information
kann in dem entsprechenden Modell weggelassen werden. Informatikerinnen und Informatiker
müssen von den Objekten und Vorgängen der realen Welt abstrahieren und mit abstrakten Objekten
umgehen. Dazu gibt es Methoden — ganz praktische, die manchmal aber auch ziemlich
„mathematisch“ aussehen können. Die Informationsverarbeitung geschieht durch „Algorithmen“
und „Systeme“. Dies sind zentrale Begriffe der Informatik, auf die später noch im Detail eingegangen
wird.
Zusammenfassung 1.1 (Informatik):
• Definition 1: Informatik ist die Wissenschaft von der systematischen Verarbeitung
von Information, besonders der automatischen, mit Hilfe von Computern.
• Definition 2: Informatik ist die Wissenschaft, Technik und Anwendung der maschinellen
Verarbeitung und Übermittlung von Information.
1.2 Teilgebiete der Informatik
Die Informatik gliedert sich in eine Reihe von Teilgebieten, von denen einige in der Abbildung
1.1 aufgeführt werden. Dies beginnt mit der technischen Informatik, die quasi die maschinelle
oder hardwaremäßige Grundlage der Informatik repräsentiert. Ebenso ist der technischen Informatik
der erste Begriff der nächsten Stufe, die Rechnerarchitektur, zuzuordnen. Die Rechnerarchitektur
befasst sich mit dem Aufbau von Rechnern, und Möglichkeiten, dies in angemessener
Weise zu tun. Ebenfalls noch hardwarenah sind die Rechnernetze, die durch die Verknüpfung
von Computern ein ausgedehntes komplexes System realisieren. Dazwischen steht der Begriff
des Betriebssystems. Aufgabe von Betriebssystemen ist es, die Hardware und die Software den
Benutzenden zugänglich zu machen. Betriebssysteme verwalten die Hardware und die Software
eines Rechnersystems.
Ein wesentlicher Ansatz der heutigen Programmierung von Rechnern ist die Verwendung von
Programmiersprachen. Hier ergibt sich nun ein Problem. Die Rechner-Hardware versteht zwar
eine spezielle Sprache, diese Sprache ist jedoch nicht optimal dazu geeignet, größere Software-
Systeme direkt zu realisieren. Vielmehr wurden sogenannte höhere Programmiersprachen entwickelt,
die für menschliche Programmierende oder Software-Entwickelnde komfortabler und
weniger fehleranfällig sind. Diese Vorgehensweise erfordert eine Übersetzung dieser, höheren
Programmiersprache in die „Maschinensprache“ des Rechners, die der Rechner versteht. Eine
derartige Übersetzung wird von sogenannten Compilern geleistet. Das Teilgebiet der Informatik,
das sich mit Compilern befasst, wird Compilerbau genannt. Compiler sind Teil umfassenderer
Programmiersysteme zur Unterstützung der Software-Konstruktion und der Fehlersuche.
Programmiersysteme und Compiler sind auf der nächsten Stufe der Abbildung 1.1 angesiedelt.
Sie umfasst Software-Komponenten, denen in heutigen Rechneranwendungen eine zentrale Rolle
zukommt. Eine solche Komponente sind auch die Informationssysteme. Wie wir bereits wissen,