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3.Beantworten Sie die Fragen zum Text:

1.Welche technische Innovation hat unser Leben stark verändert?

2.Welche Bedeutung hat heute die Informatik?

3.Was dient uns als das mathematische Fundament zur Beschreibung von Computer-Hardware?

4.Geben Sie die Hauptinformation in Form der Annotation wieder.

Text 3

1. Lesen Sie den Text:

Vom Abakus zum Supercompuler Die ersten mechanischen Rechenhilfen

Wir beginnen unseren Streifzug durch die Geschichte im elften Jahrhundert vor Christus. Etwa zu dieser Zeit wird in China mit dem Suan pan (Abb. 1) die erste mechanische Rechenhilfe entwickelt – der so genannte Abakus.

Obwohl das auf den ersten Blick primitiv anmutende Rechenbrett nicht viel mit der heutigen Computetechnik verbindet, stellt der Abakus einen bedeutenden Schritt in Richtung des maschinellen Rechnens dar und ist mit seiner redundanten Zifferndarstellung ein willkommender Einstieg in die Thematik der 1. Zahlensysteme.

Abbildung 1 zeigt das Bild eines chinesischen Abakus, wie er noch heute auf vielen fernostlichen Warenmärkten die uns vertraute elektronische Kasse elektroniche Kasse ersetzt. Aufgebaut ist der Suan pan aus einer Reihe von Staben, auf denen jeweils 7 bewegliche Kugeln in zwei unterschiedlichen Segmenten aufgefädelt sind. Das obere Segment – der Himmel – enthält jeweils 2 und das untere Segment – die Erde – die restlichen fünf Kugeln. Zur Zahlendarstellung verwendet der Abakus das uns geläufige arabische System. Jeder Stab repräsentiert eine einzelne Ziffer, deren Wert sich aus der Stellung und den Wertigkeiten der einzelnen Kugeln bestimmt. Zur Berechnung des Ziffernwerts gehen ausschließlich diejenigen Kugeln ein, die nach innen. d.h. in Richtung der mittleren Querstrebe, geschoben wurden. Jede Kugel aus dem

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oberen Segment erhöht den Ziffernwert dabei um 5 und jede Kugel aus dem unteren Segment um 1.

Abb. 1. Der Suan pan (der chinesische Abakus)

Abbildung 2 demonstriert die Darstellung der Zahl 10. Wie das Beispiel zeigt. ist die zahlendarslellung im Gegensatz zum klassischen Dezimalsystem nicht eindeutig. Der Grund hierfür liegt in der Anzahl und der Wertigkeit der Kugeln begründet, mit denen sich nicht nur die klassischen Dezimalziffern 0 bis 9, sondern auch die Werte 10 bis 15 darstellen lassen.

Abb. 2. Die Zahl 10 kann mit Hife des Abakus auf drei verschiedene Weisen dargestellt werden

Der Aufbau des Abakus hat sich im Laufe der Zeit und durch den Einfluss verschiedener Kulturkreise in unterschiedliche Richtungen weiterentwickelt. So besitzt der japanische Soroban im Gegensatz zum chinesischen Suan pan nur noch fünf statt sieben Kugeln und der russische Stschoty kennt z.B. überhaupt keine Aufteilung in Himmel und Erde mehr.

2. Beachten Sie den Wortschatz zum Text:

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3.Beantworten Sie die Fragen zum Text:

1.Womit wurde in China die erste mechanische Rechenhilfe entwickelt?

2.Wie ist der Suan pan aufgebaut?

3.Welche mechanische Rechenhilfe wurde in anderen Ländern entwickelt?

4.Geben Sie die Hauptinformation in Form der Annotation wieder.

Text 4

1. Lesen Sie den Text:

Die Schickard'sche Rechenuhr

Mit dem Abakus lassen sich Zahlen darstellen und mit etwas Übung selbst komplexe arithmetische Operationen durchführen. Gleichwohl erfolgen alle Berechnungen stets manuell. Weit mehr als tausend Jahre vergingen, bis der deutsche Astronom, Mathematiker und Theologe Wilhelm Schickard das erste mechanische Rechenwerk ersann, mit dessen Hilfe sich zwei Zahlen zum einen vollautomatisch addieren und subtrahieren und zum anderen halbautomatisch multiplizieren und dividieren ließen. Schickard, der am 22.4.1592 im schwabischen Herrenberg geboren wurde und 1619 einem Ruf an die Universität

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Tübingen folgte, verband eine lebenslange Freundschaft mit dem kaiserlichen Mathematiker und Astronomen Joharmes Kepler, der für seine umfangreichen Berechnungen zur Planetenbewegung bis dato auf Papier und Bleistift angewiesen war.

Die Schickard'sche Rechenuhr besteht aus drei Teilen, die übereinander angeordnet sind (Abbildung 1). Der obere Teil entspricht dem Multiplikationswerk, der mittlere dem Additionswerk und der untere einem Speicher, der die Funktion einer Merkhilfe für Zwischenergebnisse übernimmt. Die Funktionsweise des Mulliplikalionswerks entspricht im Wesentlichen dem Prinzip der Napierstäbchen, die auf den schottischen Mathematiker Lord John Napier of Merchiston zurückgehen. Das Multiplikationswerk und das Additionswerk verfügen über keinerlei mechanische Verbindung. Die verschiedenen bei der Produktberechnung entstehenden Teilsummen mussten deshalb manuell abgelesen und per Hand in das Addierwerk übertragen werden. Aus diesem Grund war die Multiplikation mit Hilfe der Schickard'sche Rechenuhr nur halbautomatisch möglich.

Abb. 1. Die Schickard'sche Rechenuhr

Von der Schickard'schen Rechenuhr wurden nur zwei Exemplare überhaupt gebaut, die in den Wirren des Dreißigjahrigen Kriegs für immer verloren gingen. Anhand von Skizzen und Aufzeichnungen aus den Nachlassen von Schickard und Kepler konnte die Rechenuhr jedoch rekonstruiert und die Funktionstüchtigkeit in mehreren Nachbauten nachträlglich unter Beweis gestellt werden.

Es war die Pest, die das Leben von Wilhelm Schickard und seiner Familie im sechzehnten Jahr des Dreißigjahrigen Kriegs ein tragisches Ende nehmen ließ. Zuerst rafft der schwarle Tod im Jahre 1634 seine Frau und seine drei Töchter dahin. Ein Jahr spater, am 24. Oktober 1635, stirbt auch Wilhelm Schickard – zwei Tage, bevor sein neunjahriger Sohn ebenfalls der Seuche erliegt.

2. Beachten Sie den Wortschatz zum Text:

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3.Beantworten Sie die Fragen zum Text:

1.Wie erfolgen alle Berechnungen mit dem Abakus?

2.Was hat Wilhelm Schickard erfunden?

3.Wie funktioniert die Schickard'sche Rechenuhr?

4.Geben Sie die Hauptinformation in Form der Annotation wieder.

Text 5

1. Lesen Sie den Text:

Was ist ein Computer?

«Ein Computer (auch Datenverarbeitungsanlage oder Rechner genannt) ist ein elektronisches System zur automatischen Verarbeitung von Informationen. Der Computer ist als Einheit von Gerätetechnik (Hardware) und Betriebssystem (Systemsoftware) zu betrachten.

Ein Computer verarbeitet Eingabedaten in Ausgabedaten, ein grundsätzliches Prinzip – das EVA-Prinzip (Eingabe -> Verarbeitung -> Ausgabe) –, welches auch für alle Software gilt» (Duden Informatik. Lehrbuch SII, Berlin 2006, 69)

Der Computer ist nicht nur ein Instrument zur Effizienzsteigerung des menschlichen Verhaltens (insbesondere des Arbeitsverhaltens), sondern er greift auch in das «Kerngeschäft der Philosophie» und der von ihr abhängigen Disziplin der Wissenschaften vom Menschen ein (Mainzer, 2003). Der Computer repräsentiert heute jene Schlüsseltechnologie, die zunehmend alle

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modernen Lebensbereiche durchdringt und unser Denken und Handeln (mit) bestimmt.

Der Computer ist die «zentrale Chiffre» der heutigen «Informationsgesellschaft» (Rammert, 2007).

Diese Maschine mit ihren eingebauten Mikrochips und ihrem formalisierten «EVA-Prinzip» erzwingt die Reformulierung zahlreicher traditioneller «Weisheiten» und wissenschaftlicher Konzepte. Der Computer ist besonders interessant als «Mittler» der Beziehungen des Menschen zu sich selbst und zu den «Anderen» sowie als «Mittler» zwischen dem menschlichen Organismus und den physischen Objekten («Dingen») seiner Umwelt sowie auf diese verweisenden «Zeichen» («Chiffren»). Aus einem Werkzeug und einer Maschine hat sich ein neues Wesen entwickelt, welches zunehmend die Fähigkeit zu (sozialer) Interaktivität entwickelt: «Aus den anonymen Rechenknechten sind Interaktionspartner geworden» Die Maschine II unterscheidet sich von der traditionellen Maschine I dadurch, dass sie nicht mehr Materie oder Energie umwandelt (sie bleibt aber daran gebunden – «gekoppelt»), sondern sie manipuliert «Zeichen». Was Nietzsche für den Menschen reserviert vordachte, nämlich dass er ein «nicht festgestelltes» Wesen sei, trifft nun auch auf seine von ihm erschaffene neue Maschine zu, die immer «freier» (in der Programmierung) wird. Der Computer ist zunächst nur ein Gerät, das Informationen aufnimmt, verwaltet und wieder ausgibt. Diese Informationen aber sind weder «Materie» noch ‘Energie. Sie sind ein «Drittes»

– «Geist»? Sind die Computer die «neuen Flügel des Geistes» (Mainzer, 1995)? Die Faszination des Computers rührt nicht nur aus seinen Fähigkeiten zur Steigerung von Leistung und Effizienz her, sondern vor allem aus der Relativierung von Raumund Zeitvorstellungen. Viele lebensweltliche und wissenschaftliche Konzepte sind aber in traditionellen Raumund Zeitvorstellungen fundiert. Die emotionale Abwehrhaltung vieler non-user gegenüber dem Computer ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass er ursprüngliche symbolische Ortsund Zeitbezüge auflöst. Er provoziert «Territorialverhalten». Er erzeugt «Heimatlosigkeit»!

Auch schafft der Computer neue Formen der «Sozialität», eine hybride Sozialität (Rammert), der Interaktion von menschlichen Akteuren und technischen «Agenten». Er schafft so eine Neubetrachtung (und Wiederbelebung) des menschlichen Daseins, das heißt das Leben mit der «Technik» (vgl. ders., op. cit., 185f.). Für die Wissenschaften vom menschlichen Verhalten ergibt sich daraus die Forderung, die Zusammenhänge von sozialer und technischer Evolution eingehender zu analysieren. Die Symbol verarbeitende Maschine ist ihrem Wesen nach keine «versteinerte Form des In- der-Welt-Seins» (Leidlmair, 1991), sondern eher eine Überwindung des «Stillstands der Utopie» nach dem Zusammenbrechen der großen Erzählungen über zukünftige bessere Verhältnisse: «Diejenigen von uns, die die Entwicklung

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des modernen Computers aus der Nähe mitverfolgt haben, kamen aus einer Vielfalt von Fachbereichen, auch von der Musik her. Wir haben festgestellt, daß rund um den Computer der Gedankenaustausch zwischen den intellektuellen Disziplinen intensiver wurde. Er war uns willkommen, weil er uns Zugang zu neuen Wissenswelten eröffnete – uns half, unsere eigene polykulturelle Isolation zu überwinden. Dieser Zusammenbruch der alten Fachbereichsgrenzen ist oft besprochen und der Zusammenhang mit dem Computer und den Informationswissenschaften häufig festgestellt worden» (Simon, 1981)

Die «unsichtbare Maschine» (Luhmann) «koppelt» Bewusstsein und Kommunikation. Sie ist ein nützliches Instrument zur weiteren «Entmachtung des Subjekts». Der Computer wird demnach zum zentralen Thema der zukünftigen Geisteswissenschaften. Er fördert zwar das Konzept der «Weltgesellschaft», aber er erzwingt auch eine Veränderung des Kommunikationsbegriffs – und damit auch vieler systemtheoretischer Begriffe der Soziologie.

Die «trans-klassische Maschine» (G. Günther), der Computer, bewirkt nicht nur Leistungssteigerungen in einzelnen Funktionsbereichen, «sondern es geht um eine Markierung von Formen, die ein reicheres Unterscheiden und Bezeichnen ermöglichen mit derzeit unabsehbaren Konsequenzen für das Kommunikationssystem Gesellschaft». Der Computer trifft (laut Luhmann) auf eine Gesellschaft, die «semantisch» auf ihn nicht vorbereitet ist und mit seiner «nichtnatürlichen Selbstverständlichkeit» den traditionellen Naturbegriff dramatisch verändert. Er verdrängt die traditionelle ‘Weltkonstruktion’ durch die Schaffung von «virtuellen Realitäten».

Vor allem aber werden jene Vorstellungen nachhaltig erschüttert, welche vielen «alteuropäischen» Konzepten zugrunde liegen, nämlich jenen vom «menschlichen Geist»: «Die bloße Existenz von Computern hat einen Existenzbeweis geliefert, dessen Einfluß nicht bestritten werden kann: Es gibt Mechanismen – primitive, nicht-mysteriöse, nach für gewöhnlich gut verstandenen physikalischen Prinzipien ablaufende Mechanismen –, die viele derjenigen Kompetenzen besitzen, die vordem allein dem menschlichen Geist zuerkannt wurden» (Dennett, 2007) Besonders einer hat diese «Mechanismen» genau untersucht: «Viele Leute scheinen völlig sicher zu sein, daß kein Computer je mit Empfinden, Bewußtsein und eigenem Willen ausgestattet sein oder sich in einer anderen Weise selbst «wahrnehmen» können wird. Und was macht jedermann so sicher, daß er selbst diese bewundernswerten Fähigkeiten besitzt? Wenn wir überhaupt einer Sache sicher sind, dann ist es natürlich die, daß wir sagen können: «Ich bin bewußt – ergo bin ich bewußt». Aber was bedeutet eine solche Überzeugung in Wahrheit? Wenn Selbst-Bewußtsein bedeutet, zu wissen, was in unserem Geist vor sich geht, könnte kein Realist lange die Behauptung aufrechterhalten, daß die Menschen viel Einsicht besitzen, wenn man das Wort Ein-Sicht wörtlich nimmt. In der Tat ist gerade die Evidenz,

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daß wir unserer selbst bewußt sind – das heißt, daß wir die Anlagen haben, herauszufinden, was in uns selbst vor sich geht –, sehr schwach ausgebildet. Es ist richtig, daß gewisse Menschen eine besondere Begabung besitzen, Verhalten und Motive anderer (und seltener auch ihrer selbst) zu taxieren. Aber das rechtfertigt nicht den Glauben, die Art, wie wir Wissen über andere Menschen einschließlich unserer selbst erlangen, unterscheide sich grundsätzlich von der Weise, wie wir andere Dinge erlernen. Die meisten Arten des Verstehens, die wir «Einsichten» nennen, sind bloß Varianten der anderen Methoden, mittels derer wir «herausfinden», was geschieht».

Die Computerwissenschaft hat aber auch altehrwürdige und beladene Konzepte wie «subjektiver» und «objektiver» Geist revitalisiert. Denn durch die neue «trans-klassische» Maschine hat «Bewusstsein» (in Form von «Gedächtnis», Kombinationsvermögen, Fähigkeit zum «logischen Schließen» und der «Prognose» usw. Der Computer ist ein «Werkzeug» und ein «Apparat», der «Spuren» hinterlässt. Er steigert die Effizienz des «geistigen Arbeitens», produziert «telematische Interaktionen», generiert «künstliche Identitäten» und «Chiffreexistenzen» (Krämer, 1998). Der Computer bedeutet aber auch den «Einbruch des Nicht-Hermeneutischen» in die Geisteswissenschaften.

Das Einfallstor ist das «Spiel», welches vorgibt, (geistige) «Arbeit» zu sein! Der Erfolg des Computers, das menschliche Verhalten «nachzuahmen» und zu «erzeugen» wird wesentlich davon abhängen, inwieweit Begriffe wie «Ich», «Du» und «Selbstbewusstsein» als technische Objekte konstruierbar werden.

Da aber die menschliche Subjektivität «bodenlos» ist, kann die Maschine (der Computer) kein «aktuelles» Bewusstsein erzeugen: «Die menschliche Seele ruht unerreichbar im «Innern»; sie ist, nach einem adäquaten Sprachgebrauch, introszendent. Die tierische Seele ist extroszendent. Sie liegt im «Außen». In beiden Fällen liegt das, was wir als Subjekt des Bewußtseins zu hypostasieren gezwungen sind, nicht auf der Existenzund Aktionsebene des Bewußtseins selbst»

Der Computer kann vieles, oft besser als wir Menschen. Nur «sterben» kann er nicht, da er nicht «lebt». Würde er «leben», könnte er «denken» (ähnlich wie ein Mensch). Nach Meinung einiger Theoretiker der Informatik führt der Weg zur KI (was die Sozialwissenschaftler hauptsächlich interessiert) über das KL (Künstliches Leben). Vielleicht aber ist das – so könnte Manfred Faßler sagen – ein Holzweg!

2. Beachten Sie den Wortschatz zum Text:

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3.Beantworten Sie die Fragen zum Text:

1.Was ist ein Computer?

2.Wie ist grundsätzliches Prinzip des Computers?

3.Was schafft der Computer?

4.Geben Sie die Hauptinformation in Form der Annotation wieder.

LEKTION 2

Text 1

1. Lesen Sie den Text:

Informatik – Herausbildung und Entwicklung der Fachwissenschaft

Viele Autoren haben sich in den zurückliegenden Jahrzehnten darum bemüht, die Wissenschaft Informatik zu charakterisieren und – zunehmend – Elemente der Geschichte der Informatik aufzuarbeiten. In Europa findet in vielen Ländern (Frankreich, Niederlande, Italien, Polen) der Begriff Informatik Verwendung. In Skandinavien wird der Begriff Datalogie verwendet. Im angelsächsischen Sprachraum hingegen wird Computer Science benutzt.

Informatik kann etymologisch aus den Begriffen Information und Automatik abgeleitet werden. Es bleibt zu klären, wie die Grundbegriffe Information und Automatik definiert sind.

Die Definition lehnt sich an die von Dreyfus 1962 vorgeschlagene französische Bezeichnung «Informatique» an. Die Académie Française charakterisiert Informatik als Wissenschaft.

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Zur Analyse des Wissenschaftscharakters der Informatik werden ausgewählte, wissenschaftsgeschichtlich bedeutsame Meilensteine vorgestellt, um die Gegenstände und Methoden der Informatik näher zu betrachten. Anschließend werden verschiedene Definitionen der Informatik im geschichtlichen Kontext auf die Schulinformatik bezogen und bewertet.

Die erste im deutschen Sprachraum publizierte Begriffsklärung zu Informatik stammt von Steinbuch. Vor etwa zwanzig Jahren entdeckten Ingenieure in USA und Deutschland unabhängig voneinander, daß die Verfahren der Nachrichtentechnik auch für andere Aufgaben nützlich sind, Aufgaben, bei denen die Überwindung der räumlichen Entfernung ganz unwesentlich ist. Sie fanden, daß man mit elektrischen Schaltungen Zahlenrechnungen durchführen kann, und zwar mit einer Schnelligkeit, wie sie bis dahin einfach unvorstellbar war. Damit begann die automatische Informationsverarbeitung. Wir nennen sie «Informatik». [Steinbuch, 1957]

Die Verwendung des Begriffs Informatik für das 1968 «einzurichtende» Studienfach ist Ergebnis einer politischen Vorgabe. Die Wissenschaften, die die Informatik hervorbrachten 1968 und aus denen sich die ersten Informatiker rekrutierten, sind die Mathematik, die Elektrotechnik und die Physik. Treibende Kräfte lassen sich auch im Bereich der Wirtschaftswissenschaften nachweisen. Nur die Eigenständigkeit der Informatik schien eine erfolgreiche Einwerbung von Ressourcen für die Einrichtung dieses neuen Forschungsgebiets durch den Staat zu gewährleisten. Die frühen Definitionen können damit als Abgrenzungsversuche gegenüber der Mathematik und Elektrotechnik verstanden und charakterisiert werden.

Historisch kommt der Gliederung in Fachgebiete eine normierende Rolle zu, da in der Folge an den Hochschulen zunächst Professuren für 1976 die kerninformatischen Fachgebiete eingerichtet und besetzt wurden.

Inzwischen wird diese Einteilung von der Gesellschaft für Informatik nichtmehr als angemessen angesehen und die Einteilung in «Informatik Grundlagen», «Informatik der Systeme» und «Anwendungen der Informatik» vorgeschlagen.

2. Beachten Sie den Wortschatz zum Text:

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