Informatik Grundlagen

Was ist Informatik?

Informatik ist die Wissenschaft der systematischen Verarbeitung von Informationen, insbesondere der automatischen Verarbeitung mit Hilfe von Computern.

Teilgebiete der Informatik

• Theoretische Informatik: Algorithmen, Berechenbarkeit, Komplexitätstheorie
• Technische Informatik: Hardware, Mikroprozessoren, Rechnerarchitektur
• Praktische Informatik: Programmierung, Softwareentwicklung, Datenbanken
• Angewandte Informatik: Einsatz in Medizin, Wirtschaft, Robotik, KI

Grundbegriffe

• Algorithmus: Eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems
• Datenstruktur: Art und Weise, wie Daten organisiert und gespeichert werden
• Programm: Eine Folge von Anweisungen, die ein Computer ausführt
• Compiler: Übersetzt Quellcode in ausführbaren Maschinencode

Binärsystem

Computer arbeiten mit dem Binärsystem, das nur aus den Zahlen 0 und 1 besteht. Jede Information wird als Bit (Binary Digit) dargestellt.

Hardware vs. Software

• Hardware: Physische Komponenten wie CPU, RAM, Festplatte
• Software: Programme und Betriebssysteme, die auf der Hardware laufen

Programmiersprachen

Es gibt viele Programmiersprachen, z.B.:

• Python einfach und vielseitig
• C/C++ leistungsstark und hardwarenah
• Java objektorientiert und plattformunabhängig
• JavaScript für Webentwicklung

Netzwerke & Internet

Grundlagen zu IP-Adressen, DNS, TCP/IP, HTTP, Router und Firewalls. Das Internet ist ein globales Netzwerk aus miteinander verbundenen Computern.

Betriebssysteme

Ein Betriebssystem verwaltet Hardware und Software. Beispiele: Windows, Linux, macOS.

Datensicherheit & Datenschutz

Schutz von Daten vor unbefugtem Zugriff, z.B. durch Verschlüsselung, Firewalls und sichere Passwörter. Datenschutz betrifft den verantwortungsvollen Umgang mit personenbezogenen Daten.

Berufsfelder in der Informatik

• Softwareentwickler
• Systemadministrator
• IT-Sicherheitsexperte
• Datenanalyst
• KI-Forscher