Was sind die Grundlagen der Informatik?
Die Informatik ist ein weites Feld, das sich in erster Linie mit der Speicherung, Übertragung und Manipulation von Informationen befasst. Es gibt mehrere Grundlagen, auf denen das Gebiet der Informatik aufgebaut ist. Diese Grundlagen der Informatik umfassen Algorithmen, Programmiermethoden und -sprachen, Daten- und Symbolberechnung und -analyse sowie Computerelemente und -hardware.
Algorithmen sind für die Grundlagen der Informatik von großer Bedeutung. Die meisten anderen Aspekte der Informatik beruhen auf Algorithmen. Algorithmen sind endliche Befehlssätze, mit denen die Manipulation von Daten gesteuert wird. Sie sind ausdrücklich festgelegte, schrittweise Vorgehensweisen für den Umgang und die Verarbeitung von Daten. Algorithmen werden im Allgemeinen in Form von Anweisungen oder Flussdiagrammen anstatt in Form von programmiertem Computercode geschrieben.
Maschinen verstehen in ihrem Kern nur die Maschinensprachen; Programmiermethodik und Programmiersprachen sind daher wichtige Grundlagen der Informatik. Computerprogrammierer konvertieren im Allgemeinen Algorithmen - explizite, schrittweise Anweisungen - in Sprachen, die der Computer verstehen kann. Programmiersprachen sind künstliche Sprachen, die Computer interpretieren können, um verschiedene Berechnungen durchzuführen. Ein Befehlssatz, der in einer Programmiersprache ausgedrückt wird, wird als Programm bezeichnet. C ++, Python und Visual Basic sind häufig verwendete Programmiersprachen.
Es ist wichtig, dass Informatiker in der Lage sind, ihre Fähigkeiten im Umgang mit Daten auf reale Aufgaben anzuwenden. Daten- und Symbolberechnung und -analyse sind wesentliche praktische Grundlagen der Informatik. Dies beinhaltet oftmals das Analysieren, Sortieren und Ziehen von Schlussfolgerungen aus riesigen Informationsmengen. Dies zeigt sich insbesondere in Bereichen wie der Computerphysik und der Bioinformatik, in denen physikalische und biologische Phänomene nach zahlreichen genauen Messungen beobachtet und analysiert werden.
All diese Manipulation, Übertragung und Speicherung von Daten erfordert die Mittel und den Ort, an dem sie existieren und arbeiten. Dieser Ort ist in der Hardware. Die Nutzung von Hardware gehört zu den Grundlagen der Informatik, da sie einen Rahmen für alle anderen Aspekte der Informatik bietet, in dem sie betrieben werden kann. Ein Programm könnte nicht ohne eine Festplatte zum Speichern und einen Prozessor zum Ausführen der darin enthaltenen komplexen Algorithmen ausgeführt werden. Ohne ein physikalisches Gerät wäre die Informatik ein rein theoretisches Gebiet.
Während diese Grundlagen der Informatik nur einige der unzähligen Themen sind, die von diesem breiten Feld abgedeckt werden, sind sie diejenigen, von denen die meisten anderen Themen auf diesem Gebiet ausgehen. Sie sind wirklich die Grundlagen, auf denen das gesamte Feld aufgebaut ist. Ohne ein grundlegendes Verständnis dieser Prinzipien ist die Fähigkeit des Einzelnen, Computer für die Verarbeitung und Manipulation vollständig auszunutzen, unvollständig.