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Daten
Geschichte des Computers
Jasmin SchröderPhase der Druckmedien (ca. 1500)
14403
Erffindung des Buchdrucks
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Der Buchdruck wurde im 15. Jahrhundert von Johannes Gutenberg erfunden und ermöglichte es, viele Bücher schneller und günstiger zu drucken.
Durch den Buchdruck konnten Wissen und Geschichten viel schneller verbreitet werden, was zur Bildung und Aufklärung vieler Menschen beigetragen hat.
Vor der Erfindung des Buchdrucks mussten Bücher von Hand abgeschrieben werden, was sehr mühsam und zeitaufwendig war.
Entdeckung des Buchdrucks
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Kurze Übersicht des Buchdrucks
18052
Erfindung des Jaquardwebstuhl
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Der Jacquardwebstuhl, den Joseph-Marie Jacquard 1805 entwickelte, gilt als Vorläufer moderner Computer, da er eine der ersten Anwendungen der Lochkartentechnik nutzte. Diese Technik ermöglichte es, für jede Reihe des Webmusters eine Lochkarte zu verwenden, um Kettfäden individuell anzuheben und komplexe Muster automatisch zu weben. Die Idee, Informationen auf Lochkarten zu speichern und Maschinen zu steuern, wurde später in frühen Computern wie denen von Herman Hollerith und anderen Pionieren der Informatik übernommen. So legte der Jacquardwebstuhl einen wichtigen Grundstein für die Entwicklung der Datenverarbeitungstechnologie.
Erklärvideo Jaquardwebstuhl
18373
Erster SOS-Notruf (10.06.1909)
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Schade, Morsen ist aus der Mode. Früher konnten Passagiere auf Schiffen noch Botschaften nach Hause morsen. Aufregender als SMS schreiben. Ein Kürzel war allerdings verboten: SOS. Der Notruf kam zum ersten Mal am 10. Juni 1909. Autorin: Christiane Neukirch
SuS AB: Morsen
18503
Ada Lovelance
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Ada Lovelace (*1815 - †1852) gilt als erste Programmiererin. Als Adlige arbeitete sie Mitte des 19. Jahrhunderts zusammen mit Charles Babbage an einer "Analytical Engine" und schreibt den ersten Algorithmus – ein Computerprogramm zur Berechnung von Bernoulli-Zahlen. Ihr wissenschaftlicher Beitrag fand zu dieser Zeit jedoch kaum Anerkennung, schlichtweg weil das Verständnis für Informatik fehlte. Letztlich wird auch die "Analytical Engine" nie realisiert und so wird erst 100 Jahre später der erste Computer von Konrad Zuse vorgestellt. Die Programmiersprache "Ada" wurde ihr zu Ehren benannt.
(Quelle: Ki-Kurs.org CC BY SA 4.0)
Ada
Analytical Engine
18903
Tabelliermaschine
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Herman Hollerith entwickelte 1890 eine elektromechanische Tabelliermaschine, die Lochkarten zur Datenspeicherung und -verarbeitung nutzte. Diese Maschine wurde erstmals bei der US-Volkszählung 1890 eingesetzt und beschleunigte die Datenverarbeitung erheblich. Hollerith gründete später die Firma, die zur IBM** wurde, einem der einflussreichsten Unternehmen in der Geschichte der Computerindustrie. Seine Erfindung legte den Grundstein für die moderne Datenverarbeitung und beeinflusste maßgeblich die Entwicklung von Computern.
- (Quelle: VGL:https://blog.gdsys.de/blog/2024/02/29/als-einsen-und-nullen-noch-loecher-hatten-herman-hollerith-und-die-erfindung-der-tabelliermaschine/)
Erklärvideo Tabeliermaschine
Phase der elektronischen Medien (ca. 1900)
Wettstreit der Computer im zweiten Weltkrieg.
19415
Konrad Zuse
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Konrad Zuse entwickelte 1941 den Z3, den weltweit ersten funktionsfähigen, programmgesteuerten Computer. Die Maschine, die etwa so groß wie ein Kleiderschrank war, baute Zuse in seinem Wohnzimmer größtenteils aus Abfallprodukten wie alten Blechen. Unterstützt wurde er dabei von Helmut Schreyer, einem Ingenieur, der ihm bei technischen Problemen half. Trotz der schwierigen Bedingungen im Zweiten Weltkrieg gelang es ihnen, den Z3 fertigzustellen. Leider wurde der Z3 1943 bei einem Bombenangriff zerstört, doch Zuses Arbeit legte den Grundstein für die moderne Computertechnologie.
SuS AB: Zuse
Erklärvideo Zuse
Erklärvideo Zuse 2
19453
Eniac
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Der ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) war einer der ersten elektronischen Universalrechner und wurde 1945 in den USA fertiggestellt. Er war riesig, füllte einen Raum von etwa 167 Quadratmetern und bestand aus über 17.000 Vakuumröhren, die enorme Mengen an Rechenleistung ermöglichten. Ursprünglich für die Berechnung ballistischer Tabellen im Zweiten Weltkrieg entwickelt, konnte der ENIAC bis zu 5.000 Additionen pro Sekunde durchführen. Obwohl er im Vergleich zu modernen Computern primitiv war, markierte der ENIAC einen wichtigen Schritt in der Entwicklung digitaler Computer und legte den Grundstein für die Computer, die wir heute kennen.
Erklärvideo Eniac
Und wie kann man jetzt mit "Strom an, Strom Aus" Rechnen?2
Erklärvideo Wie ein Taschenrechner funktioniert
Erklärvideo Bug
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Grace Hopper und der "Bug"
Bis heute bezeichnet man einen Fehler im Programm als Bug, Grace erklärt euch warum.
Erinnere dich an das "EVA" Prinzip!2
Erklärvideo Eva Prinzip
19452
John von Neumann
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Die Von-Neumann-Architektur erklärt, wie ein Computer aufgebaut ist. In dieser Architektur werden Programme und Daten zusammen im selben Speicher gespeichert. Der Computer führt die Befehle der Programme Schritt für Schritt aus, also nacheinander. Das Gehirn des Computers, die sogenannte CPU (Zentraleinheit), liest die Befehle aus dem Speicher und führt sie aus. Diese Idee ist sehr wichtig, weil fast alle modernen Computer nach diesem Prinzip arbeiten.
Das Revolutionäre an der Von-Neumann-Architektur war, dass sie Programme und Daten im gleichen Speicher ablegte. Vorher mussten Programme fest verdrahtet oder auf spezielle Weise eingegeben werden. Durch diese Architektur konnte der Computer flexibel verschiedene Programme ausführen, ohne dass er neu aufgebaut werden musste. Zudem machte sie es möglich, Programme zu speichern und später wiederzuverwenden, was die Entwicklung universeller Computer erst richtig vorantrieb. Diese Struktur machte Computer wesentlich effizienter und leistungsfähiger
...und auf einmal können Computer Daten Speichern...2
Erklärvideo Speichern
Merke:
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Daten werden im Computer auf Speichermedien wie der Festplatte oder dem Arbeitsspeicher gespeichert. Diese Daten bestehen aus Einsen und Nullen, die in speziellen Bereichen abgelegt werden, damit der Computer sie wieder abrufen kann. Der Arbeitsspeicher speichert Daten nur vorübergehend, während die Festplatte Daten dauerhaft speichert, bis sie gelöscht werden.}
19476
Transistoren
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1947 entwickelten William Shockley, John Bardeen und Walter Brattain bei den Bell Labs (einer Telefongesellschaft) den ersten Transistor. Dieser kleine Halbleiterbaustein ersetzte die großen, unzuverlässigen Vakuumröhren, die zuvor in Computern verwendet wurden. Transistoren waren viel kleiner, schneller, effizienter und verbrauchten weniger Energie. Diese Erfindung machte es möglich, Computer erheblich zu verkleinern und leistungsfähiger zu machen, was den Weg für moderne elektronische Geräte ebnete. Der Transistor gilt als eine der wichtigsten technologischen Errungenschaften des 20. Jahrhunderts und ist die Grundlage für die heutige Mikroelektronik.
Funktion vom Transistor
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Stell dir einen Transistor wie eine Schleuse in einem Fluss vor. Der Emitter ist wie der Eingang der Schleuse, durch den das Wasser (Strom) fließen möchte, und der Kollektor ist der Ausgang, wo das Wasser herauskommt. Die Basis ist wie das Tor der Schleuse. Wenn man das Tor (Basis) ein wenig öffnet, kann eine kleine Menge Wasser (Strom) durchfließen, und sobald es geöffnet ist, kann eine viel größere Menge Wasser vom Eingang zum Ausgang fließen. Genau so steuert ein Transistor mit einem kleinen Strom an der Basis, ob ein großer Strom zwischen Emitter und Kollektor fließen kann.
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SuS AB: Transistor
Das Silicon Valley2
Die Gründung des Silicon Valley
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In den 1950er Jahren wurde in der Nähe der Stanford University ein Industriepark gegründet, weil es dort die natürlichen Rohstoffe gab, die man für die Herstellung von Bauteilen für Computer brauchte, zum Beispiel Transistoren. Dieser Park war der Beginn des heutigen Silicon Valley, einer weltberühmten Region für Technik und Computerfirmen. Der Name "Silicon" kommt von Silizium, einem Material, das für die Herstellung von Computerchips wichtig ist. Viele bekannte Firmen wie Apple, Intel und Google entstanden hier. Die Nähe zur Stanford University half dabei, weil viele Absolventen dort neue Technikfirmen gründeten. Heute leben etwa 3 Millionen Menschen im Silicon Valley, und viele Hunderttausend arbeiten in der Technologiebranche, was die Region zu einem der wichtigsten Orte für Technik weltweit macht.
19714
Erste Mikroprozessoren
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Mikroprozessoren, die 1971 von Intel erfunden wurden, revolutionierten die Computertechnik, indem sie die Funktionen eines ganzen Computers auf einen kleinen Chip integrierten. Dies machte Computer kleiner, billiger und schneller, ermöglichte die Entwicklung vielfältiger Geräte und leitete die Ära der persönlichen Computer und moderner Elektronik ein.
SuS AB: Mikroprozessoren
Erklärvideo Mikroprozessoren
Warum wurde der PC entwickelt?3
SuS AB: Personal Computing
1970-19808
Xerox Alto
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Der Xerox Alto von 1973 war der erste Computer mit einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) und einer Maus. Nutzer konnten damit auf Symbole und Menüs klicken, anstatt nur Textbefehle einzugeben. Obwohl der Alto nicht massenhaft verkauft wurde, war er eine große Inspiration für Steve Jobs, der viele Ideen für den Apple Macintosh übernahm.
SuS AB: Apple
SuS AB: Windows
ca. 1980
Scanner, Übergang von Papier zu Daten
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Scanner sind Geräte, die Bilder oder Dokumente in digitale Formate umwandeln, sodass sie auf einem Computer gespeichert, bearbeitet oder weitergegeben werden können. Die ersten Flachbettscanner wurden in den 1980er Jahren entwickelt und ermöglichten das Einscannen von Dokumenten in hoher Qualität.
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Revolutionäre Merkmale:
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Digitalisierung von Dokumenten: Scanner machten es möglich, physische Dokumente in digitale Formate zu konvertieren, was den Umgang mit Informationen erleichterte.
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Vielseitigkeit: Neben Textdokumenten können Scanner auch Bilder, Fotos und sogar 3D-Objekte scannen, was sie in vielen Bereichen nützlich macht.
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Einfache Speicherung und Verbreitung: Durch das Scannen von Dokumenten können sie leicht gespeichert, bearbeitet und per E-Mail oder über das Internet geteilt werden.
19915
Das WWW
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1991 und der Sart des Internets!
Das World Wide Web (WWW), 1989 von** Tim Berners-Lee** entwickelt, revolutionierte den Informationsaustausch im Internet, indem es Hyperlinks nutzte, um Webseiten zu verknüpfen. Vor dem WWW existierte das ARPANET, ein Forschungsnetzwerk des US-Verteidigungsministeriums aus den 1960ern, das den Grundstein für das moderne Internet legte. Die erste Webseite wurde 1991 online gestellt und erklärte, wie das Web funktioniert. Mit der Einführung von Webbrowsern wie Mosaic im Jahr 1993 wurde das WWW für die breite Öffentlichkeit zugänglich und entwickelte sich zu einem integralen Bestandteil des Internets, das soziale Medien und Online-Shopping umfasst.
Das WWW, Erklärvideo
SuS AB: WWW World Wide Web
Erklärvideo 2 WWW
1995 und 19982
1993-Heute
MP3 Die Revolution der digitalen Musik
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Das MP3-Format wurde 1993 entwickelt und veränderte die Musikwelt nachhaltig. Es ermöglicht eine starke Kompression von Audiodateien, wodurch Musik weniger Speicherplatz benötigt, ohne die Klangqualität wesentlich zu beeinträchtigen. Dies erleichterte die Verbreitung von Musik im Internet und machte das Teilen von Musikdateien über Plattformen wie Napster möglich.
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Dank MP3 konnten Nutzer Musik einfach online kaufen und herunterladen, was den Verkauf von physischen CDs beeinflusste. Zudem führte die Popularität von MP3 zur Entwicklung tragbarer Musikplayer wie dem iPod, die es ermöglichten, Musik überallhin mitzunehmen. MP3 legte somit den Grundstein für moderne Streaming-Dienste, die den Zugriff auf Musik heute noch einfacher gestalten.
1994 und 19952
1994- Heute
Bezahlen im Internet
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Online-Zahlungen
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1994: Das erste Online-Kreditkartengeschäft auf der Website NetMarket – ein wichtiger Schritt für Internet-Zahlungen.
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1998: Einführung von PayPal, heute eine der bekanntesten Plattformen für Online-Zahlungen.
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2000er: Sichere Zahlungssysteme wie SSL-Verschlüsselung machten Online-Zahlungen sicherer und trieben den E-Commerce an.
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2010er: Mobile Bezahlmethoden wie Apple Pay und Google Pay vereinfachten das Bezahlen per Smartphone.
2004-20055
Soziale Medien
Video auf YouTube
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Das allererste öffentlich zugängliche Video auf YouTube heißt "Me at the zoo" (auf Deutsch: „Ich im Zoo“) und wurde am 23. April 2005 hochgeladen. In dem 19-sekündigen Video sieht man Jawed Karim, einen der Gründer von YouTube, wie er vor einem Elefantengehege im San Diego Zoo steht. Er sagt: „Das Coole an diesen Elefanten ist, dass sie so lange Rüssel haben. Das macht sie so cool.“ Das Video wurde seitdem über 318 Millionen Mal angesehen (Stand Mai 2024).
Erklärvideo YouTube
SuS AB: EComerceSocialMedia
Computer und das Internet in der Tasche
20073
Smartphone, das Internet in der Tasche
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Smartphones (2007): Mit der Einführung des iPhones durch Apple wurde das Handy zu einem kleinen Computer. Es ermöglichte, jederzeit ins Internet zu gehen, Apps zu nutzen und mit anderen zu kommunizieren – egal wo man war. Smartphones haben das tägliche Leben und den Zugang zu Informationen revolutioniert.
SuS AB: Smartphones, das Internet in der Tasche
ca. 20104
Praktischer Einsatz von modernen künstlichen Intelligenzen
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Künstliche Intelligenz (KI) ist ein Bereich der Informatik, in dem Computer so programmiert werden, dass sie selbstständig Aufgaben erledigen und „lernen“ können. KI wird in vielen Bereichen eingesetzt, von Sprachassistenten wie Siri bis zu selbstfahrenden Autos.
Übrigens heißt Künstliche Intelligenz im Englischen Artificial intelligence (AI) Ki und AI sind somit Identisch. -
Mit diesem Thema werden wir uns im nächsten Block des Jahres noch weiter beschäftigen.
SuS AB: Künstliche Intelligenz
KI zum Ausprobieren
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www.ki-entdecken.de LINK
ca. 20104
Internet der Dinge
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Das Internet der Dinge (IoT) verbindet Geräte über das Internet und lässt sie miteinander kommunizieren. Von smarten Kühlschränken bis zu selbstfahrenden Autos – IoT macht unser Leben einfacher und bequemer. Es wurde in den 2000er-Jahren populär und findet sich heute in vielen Bereichen unseres Alltags.
SuS AB: IoT
Erklärfilm Internet der Dinge
ca. 20103
Quantencomputer
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Die Grundlagen der Quanteninformatik wurden bereits in den 1980er Jahren gelegt. In den 1990er Jahren entwickelte Peter Shor einen Algorithmus, der die Möglichkeiten und das Potenzial von Quantencomputern aufzeigte. Seit den 2010er Jahren arbeiten Unternehmen wie IBM und Google daran, Quantencomputer zu entwickeln, die vielversprechende Ergebnisse zeigen und Probleme lösen könnten, die für klassische Computer zu komplex sind.
Quantencomputer sind eine neuartige Art von Computern, die auf den Prinzipien der Quantenmechanik basieren. Im Gegensatz zu klassischen Computern, die mit Bits arbeiten, nutzen Quantencomputer Qubits. Diese Qubits können nicht nur die Werte 0 oder 1 annehmen, sondern auch beide Zustände gleichzeitig, was die Rechenleistung erheblich erhöht. Ein weiteres revolutionäres Konzept ist die Quantenverschränkung, bei der Qubits miteinander verbunden sind. Dadurch kann der Zustand eines Qubits den Zustand eines anderen beeinflussen, unabhängig von der Entfernung zwischen ihnen. -
Also eine ziemlich komplexe Geschichte diese Quantencompuer!
Erklärfilm Quantencomputer
Erklärfilm Quantencomputer 2
Zusammenfassung
SuS AB: Zeitstrahl
Zusatzmaterial
Erklärfilm Im Inneren eines Computers
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kinder.wdr.de LINK
Ende und weiter zur Robotik2
Weiter zur nächsten Einheit...
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he.edumaps.de LINK
