Computer

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Der Begriff Computer (englisch, „Rechner“) bezeichnet grundsätzlich eine elektronische Datenverarbeitungsanlage und steht als Sammelbegriff für elektronische, programmierbare Rechner und Rechenanlagen mit unterschiedlichster Leistungsfähigkeit und verschiedenen Techniken.

Der Begriff "Computer" wird heutzutage hauptsächlich für den PC (Personal Computer) verwendet.

Inhaltsverzeichnis

Definition:

Computer sind Recheneinheiten, die auf mechanischer, elektrischer oder elektronischer Basis Rechenoperationen durchführen.

kurze Geschichte:

Rückblickend betrachtet gehören bereits die mechanischen und elektrischen, auf Relaisbasis arbeitenden, früheren Rechner zu dem Oberbegriff Computer. Vom Rechenverfahren her müssen neben den Digitalrechnern sowie den Hybridrechnern auch die klassischen Analogrechner hinzu gezählt werden.

In den 40er-Jahren wurden dann Rechner mit Elektronenröhren entwickelt, denen in den 50er-Jahren die Computer mit Transistorisierung folgten, welche dann in den 60er-Jahren von Computern mit integrierten Schaltungen (IC) und Mikroprozessoren abgelöst wurden.

Typen und Funktionsweise:

Man unterscheidet die Grundtypen:

  • Analog-,
  • Digital- und
  • Hybridcomputer.

Analogrechner verarbeiten Regel- und Stellgrößen sowie sich kontinuierlich verändernde Werte; beim Digitalrechner müssen die zu verarbeitenden Daten durch Zahlen ausgedrückt werden; Hybridcomputer stellen wiederum eine Kombination beider Computertypen dar.

Die in Industrie und Haushalten eingesetzten Steuerungsautomaten und -anlagen sind ebenso Computer wie z.B. in einem Taschenrechner, einer Armbanduhr oder in einer Mikrowelle.

Nach Rechenleistung und Ausstattung mit Prozessoren unterscheidet man Kleincomputer (z.B. PDA, PNA), Personal Computer (PC), Großrechner und Supercomputer.

Heutige Computer verwenden elektronische Bauteile wie Transistoren, Dioden und integrierte Schaltkreise. Die zu lösenden Aufgaben müssen in ein Computerprogramm umgesetzt werden, welches die Lösungsschritte in einer Form beschreibt, die vom Computer verstanden werden kann. Hierzu wird üblicherweise das Binärsystem eingesetzt, dessen beide Ziffern 0 und 1 auf einfache Weise durch elektronische Schaltzustände wiedergegeben werden können.

Bestandteile:

Ein arbeitsfähiger Computer besteht zum einen aus technischen Komponenten (Hardware) sowie Programmen (Software).

Hardware:

  • (Haupt-)Prozessor; enthält das Rechen- und Steuerwerk
  • Arbeitsspeicher (auch Hauptspeicher oder RAM); bereithalten der zu verarbeitenden Daten für den Prozessor
  • Bus (Sammelleitung); steuert den Datenaustausch zwischen den Funktionseinheiten
  • BIOS (Basic Input Output System); enthält die grundlegenden Befehle zur Steuerung der Ein- und Ausgabevorgänge
  • Taktgeber (Echtzeituhr); gibt den gleichmäßigen Takt für die Arbeitsschritte vor
  • Grafikprozessor (meist mit eigenem Arbeitsspeicher ausgestattet); berechnet die Bildschirmausgabe und entlastet dadurch den Hauptprozessor
  • Festplatte, DVD-Laufwerk / DVD-Brenner, Speicherkarten und Diskettenlaufwerk; dienen der dauerhaften Aufzeichnung von Daten
  • Ein- und Ausgabegeräte wie Tastatur, Maus, Joystick, Monitor, Drucker
  • Kommunikationsgeräte wie Netzwerkkarte oder Modem

Begrifflich werden Prozessor, Ein- und Ausgabewerke sowie der Arbeitsspeicher als Zentraleinheit werden zusammengefasst.

Software:

Um mit dem Computer zu kommunizieren zu können ist zumindest ein Betriebssystem notwendig, das auf dem BIOS aufsetzen und die Prozessorbefehle unterstützen muss.

Ebenso benötigt man die für dieses Betriebssystem erzeugten Anwendungsprogramme wie z.B.:

Je nach Anwendungsbereich und Interessen / Hobbies des Anwenders sind dann ggf. noch weitere Programme notwendig.

Anwendungsbereiche:

Haupteinsatzgebiete für Computer sind sich oft wiederholende oder stark ähnelnde Aufgaben, Aufgaben bei denen große Datenmengen bewältigt werden müssen oder bei denen die große Geschwindigkeit oder die große Zuverlässigkeit des Computers benötigt wird.

Ursprünglich als Einzelplatzrechner vorgesehen und genutzt, bieten Personal Computer durch ihre Vernetzung mittels Netzwerken und Datenfernübertragung (DFÜ) (z.B. über das Intranet und Internet) mittlerweile vielfältige Einsatzmöglichkeiten für den beruflichen und privaten Bereich.