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Wie
bitte? Ahnungslose? Wo gibt es die denn noch, immerhin leben wir in
einer Welt, in der Computer
alles
dominieren.
Es
gibt sie überall. Die meisten Menschen in Deutschland haben von
Computern keine Ahnung, so unfassbar das auch klingt. Sie sind davon
umgeben, verstehen sie aber nicht, und das führt zu Situationen, wie
sie in dem Buch „Generation Doof“ beschrieben werden, wo Leute
nicht wissen, „wie man die Rechtschreibprüfung in Word aktiviert,
ohne den First-Level-Support anrufen zu müssen“.
Das
wiederum provoziert Stossseufzer wie „RTFM“ von Seiten der Kenner
und was das bedeutet, kann man im Internet nachlesen – aber viele
Leute wissen auch nicht, wie man das macht.
Die
Folge solcher Ahnungslosigkeit ist es dann, dass Computer als
„Wunderkisten“ bezeichnet werden und man ihre Nutzer für eine
Art Hexenmeister hält, die alles könnten. Exemplarisch dafür steht
der Film „Wargames – Kriegsspiele“ von 1983, in dem ein
Teenager von seinem Heim-PC aus in einen Militärcomputer eindringt
und einen Nuklearschlag in Gang setzt. So ist bis heute die
Sichtweise der Deutschen auf alles, was mit Computern zu tun hat und
so verkaufen die Medien das Thema noch immer, zuletzt beim
„Drohnen-Hacking“.
Die
meisten Leute hätten noch nicht einmal etwas dagegen, für immer so
zu denken, denn das Märchen vom bösen Cyberspace ist sehr
attraktiv, aber ärgerlicherweise reicht das nicht, denn die Computer
von heute sind nicht mehr irgendwo und weit weg, wo man sie
ignorieren kann, sondern sie sind zu einer Umweltbedingung geworden
wie Wind oder Regen, also muss man etwas über sie wissen oder man
wird zum Verlierer.
Daher
präsentiere ich Ihnen nun die Informationen über das Thema, die
meines Erachtens alle haben sollten. Es steht Ihnen jederzeit frei,
sie mit eigenem Wissen zu ergänzen – und wenn Sie das schaffen,
brauchen Sie mich nicht mehr.
I.
„Computer“
heisst übersetzt „Rechner“ und das ist ein sehr passender Name,
denn es begann alles damit, dass Menschen anfingen, sehr viel zu
rechnen, bis das Gehirn nicht mehr ausreichte. Man half sich zuerst
mit Formeln, die viele Berechnungen nach ein und demselben Muster
ermöglichen, dann mit mechanischen Rechenmaschinen, bei denen das
Zusammenwirken der Bauteile den einzelnen Schritten einer Formel
entsprach, also z. B. so und so viele Umdrehungen eines Zahnrades
bedeuteten eine bestimmte Zahl, die Umdrehungen eines anderen ein
Plus oder Minus usw.
Diese
Maschinen hatten noch keinen Speicher. Man zog einen Hebel, bekam das
Ergebnis und musste es von Hand aufschreiben, um dann mit der
nächsten Berechnung anzufangen. Ausserdem war die Mechanik damals
noch sehr primitiv und deshalb die Herstellung einer Rechenmaschine
teuer, weshalb sie immer Einzelstücke waren.
Das
blieb so bis ins frühe 19. Jahrhundert und an diesem Punkt begegnen
wir einem der bedeutendsten Computerpioniere aller Zeiten: Charles
Babbage. Die Technik hatte sich nun so gewaltig verändert wie noch
nie, die Dampfmaschine zur Industriellen Revolution geführt, neue
astronomische Entdeckungen hatten die Sicht auf das Universum
verändert – nur die Menschen mit ihren Schwächen und Fehlern
waren gleich geblieben. Sollte es nicht möglich sein, dem
abzuhelfen?
Zur
damaligen Zeit versuchte man dies mit mathematischen Tabellen auf
Papier, die den Benutzer von den einzelnen Schritten entlasten
sollten, so dass er sich an einer solchen Tabelle entlang automatisch
zum richtigen Ergebnis hangeln könnte. Der Witz dabei ist, dass
diese Tabellen ja auch von Menschen geschrieben wurden, die
ihrerseits Fehler machten, also war das keine Lösung, sondern
allenfalls der erste Schritt dorthin.
Babbage
erkannte, dass dieses Problem von der Mechanik gelöst werden konnte.
Man musste eine Maschine haben, die, einmal dazu gebaut, Berechnungen
immer wieder ausführen konnte, ohne sich jemals zu irren. Da aber
mit dem Fortschritt auch die Welt als Ganzes komplizierter geworden
und daher das Bedürfnis nach Rechenleistung gewaltig gestiegen war,
musste eine solche Maschine grösser und aufwändiger werden als alle
vorherigen und Babbage ging noch weiter, denn selbst eine solche
Maschine konnte nur einen Teil aller mathematischen Möglichkeiten
ausnutzen, also entwarf er als Nächstes den „ultimativen Rechner“
mit allen Elementen moderner Computer: Ein- und Ausgabe,
Rechenzentrum, Drucker und Speicher.
Dieser
Entwurf, die „difference engine“, wäre seinerzeit nur mit
grossen Mengen an Zahnrädern, Riemen und mechanischen Hebeln zu
bauen gewesen, also als tonnenschweres Monstrum und wurde zu Babbages
Lebzeiten nicht realisiert. Erst im 20. Jahrhundert schufen Forscher
nach den Originalplänen derartige Maschinen und bewiesen damit, dass
das Prinzip funktioniert.
Diese
rein mechanischen, ohne Elektrizität betriebenen Geräte zeigten
auch schon auf, was man mit „computing“, also reinem Rechnen,
sonst noch anstellen kann. Ada Lovelace, eine brilliante
Mathematikerin zur Zeit Babbages, die so einflussreich war, dass man
sie heute als erste Programmiererin der Geschichte bezeichnet, schlug
vor, die Maschine automatisch Musik komponieren zu lassen, was
ebenfalls erst im 20. Jahrhundert realisiert wurde.
Der
nächste grosse Schritt war die Elektrizität, die ab 1833 die
Telegrafie möglich machte, eine so einflussreiche Form der
Kommunikation, dass ein moderner Historiker sie als das
„viktorianische Internet“ bezeichnet. Niemals zuvor waren
Informationen derart schnell übermittelt worden wie jetzt und es
wurde noch heftiger, als man auch den mechanischen Rechenmaschinen
Elektrizität hinzufügte. Hier ist der Name Hermann Hollerith zu
nennen, dessen elektromechanische Rechenmaschinen im Jahre 1890 dafür
sorgten, dass eine Volkszählung in den USA 21-mal schneller ablief
als die vorherige.
Dabei
waren die Abläufe im Inneren der Maschinen noch immer die alten,
Schaltkreise im heutigen Sinne hatten sie nicht, sondern es wurden
lediglich die Bewegungen der einzelnen Teile nun durch elektrischen
Strom angetrieben. Für einfachere Aufgaben benutzte man auch
weiterhin mechanische Geräte, der Rechenschieber hielt sich bis in
die 1980er Jahre.
Diese
Technik war an ihre Grenze gestossen, aber die menschliche Gier
verlangte nach mehr und immer mehr Maschinenleistung. Was also tun?
Da
erkannten einige Forscher, dass man die Elektronik selbst rechnen
lassen konnte.
Ein
Stromkreis, auch Schaltkreis genannt, funktioniert nach dem Prinzip
„Strom an – Strom aus“, weiter nichts. Wenn Sie zu Hause das
Licht einschalten, wird ein Stromkreis geschlossen, die Energie
fliesst und es wird hell. Drückt man erneut auf den Schalter, wird
der Stromkreis unterbrochen, die Energie fliesst nicht mehr und es
wird wieder dunkel.
Mathematisch
gesehen, ist „aus“ gleich „Null“ und „an“ gleich „Eins“
und wenn man nun sehr viele solche Schaltkreise zusammenbringt, dann
können sie sehr viele Schaltungen sehr schnell ausführen, also die
Information „Null oder Eins“ in rasendem Tempo übermitteln.
Das
klingt nicht besonders beeindruckend, denn was sollte man schon mit
noch so vielen Nullen und Einsen anfangen?
Nun,
man kann jedes Zeichen, das Menschen benutzen, also Buchstaben,
Zahlen, Farbwerte, Geräusche usw. mathematisch zerlegen, in Zahlen
ausdrücken und diese Zahlen als Information verschicken, um es beim
Empfänger wieder zusammenzusetzen. Schon das herkömmliche Telefon
macht so etwas, denn es verwandelt menschliche Sprache in
elektromagnetische Wellen und dann wieder zurück.
Der
Clou dabei ist, dass eine Abfolge oder Codierung aus nur acht
verschiedenen Nullen und Einsen genügt, um jedes beliebige Zeichen
auszudrücken.
Diese
Nullen und Einsen nennt man „bits“ und eine Folge aus acht Stück
heisst „byte“. Wenn Sie auf ihrem Computer die Taste „A“
drücken, wird ein Stromkreis geschlossen und Sie erzeugen ein Byte
an Information, drücken Sie die „3“, ein anderes, tippen Sie
„42“, erzeugen Sie zwei Bytes usw.
Diese
Informationen, Daten genannt, fliessen in Gestalt von winzigen
elektromagnetischen Strömen durch die Maschine zum Zielort, etwa dem
Arbeitsspeicher. Dort aber ist sie nur so lange vorrätig, wie Strom
fliesst, schaltet man die Maschine aus, sind die Daten weg.
Klicken
Sie jedoch auf das „Speichern“-Symbol in Ihrem Programm, werden
die Daten auf die Festplatte übertragen und dort dauerhaft abgelegt,
bis man sich bewusst entscheidet, sie wieder zu löschen. Auch Musik,
Filme und Spiele gehorchen dem gleichen Prinzip, weil sie alle nur
als elektrische Impulse transportiert werden.
Das
ist also das ganze Geheimnis: riesige Mengen von sehr kleinen
Schaltkreisen, die noch riesigere Mengen von „Strom an“- und
„Strom aus“-Schaltungen durchführen.
Um
auszudrücken, welche Mengen von Information hier bewegt werden,
benutzt man Begriffe wie „Kilobyte“, abgeleitet vom lateinischen
Wort für „tausend“, also eintausend Zeichen, „Megabyte“ für
eine Million Zeichen, „Gigabyte“ für eine Milliarde, Terabyte,
Petabyte, Exabyte, Zettabyte usw., immer das Tausendfache der
vorherigen Zahl.
Wenn
man sich näher damit beschäftigt, stösst man noch auf die
Tatsache, dass es bei Computern nicht genau Tausend sind, sondern
1024, aber das können Sie getrost den Fachleuten überlassen. Es
geht hier
nur
darum, das Prinzip verständlich zu machen.
Diese
Verwendung von Elektrizität zum Rechnen an sich und nicht nur zum
Antrieb der Maschine macht auch den Unterschied zwischen „analog“
und „digital“ aus. Einen analogen Rechner kann man nicht
umprogrammieren, also für verschiedene Aufgaben nacheinander
verwenden, sondern nur für das, wofür er einmal gebaut wurde. Ein
„Elektronen-Gehirn“ dagegen kann seine gleich bleibenden
Schaltkreise nutzen, um völlig verschiedene Dinge zu tun, sei dies
Texte schreiben, mathematische Berechnungen ausführen, Bilder,
Filme, Musik und Spiele sowohl herstellen als auch bearbeiten.
Und
wie ist das mit dem Internet?
Das
Netz entstand in den 1960ern, als J. C. R. Licklider, Paul Baran und
einige andere kluge Köpfe an amerikanischen Universitäten auf die
Idee kamen, Computer miteinander zu verbinden wie Telefone. Das
Telefonnetz war ja schon da und es funktionierte ebenfalls mit
elektromagnetischen Wellen, wenn man also die Wellen oder Impulse,
die Computer aussenden, über das Telefonnetz übertragen könnte,
dann wäre es möglich, Maschinen an verschiedenen Punkten der Erde
miteinander zu „vernetzen“.
Die
immer wiederkehrende Legende vom Militär, das diese Entwicklung
angestossen hätte, stellt die Wahrheit auf den Kopf, denn die
Militärs waren viel zu rückständig, um die Potenziale der Computer
zu erfassen. Die von Präsident Eisenhower 1957 ins Leben gerufene
militärische Forschungsbehörde ARPA, heute DARPA (Defense Advanced
Research Projects Ageny), brachte zwar ein paar Leute zusammen, die
nicht ganz so vernagelt waren, hatte aber ihre liebe Not, genug Geld
zu bekommen, um diese verrückte Idee von einem Netzwerk umsetzen zu
können und erst als das System schon lief, sprangen Generale und
Politiker auf den Zug auf, wiederum ohne etwas verstanden zu haben.
Das
auf diese Weise entstandene „Arpanet“ setzte Maßstäbe, bis es
von noch verrückteren Ideen überholt wurde, 1989 wurde es denn auch
abgeschaltet, aber die Idee eines Computernetzwerks hatte sich schon
weltweit ausgebreitet. 1994 entwickelte Tim Berners-Lee in der
Schweiz jenes System, das wir heute „Internet“ nennen, nämlich
die Benutzeroberfläche des WWW und die Idee der Hyperlinks, mit
denen man einzelne Webseiten verbinden kann und die man nur noch
anzuklicken braucht, ohne jedesmal eine neue Adresse eintippen zu
müssen.
Jetzt
endlich wurde das ganze System einfach und konnte auch von Amateuren
benutzt werden, Computer in China können nun auf andere Computer aus
Südamerika, Europa oder Afrika zugreifen und umgekehrt, eine E-Mail
von Hessen nach Neuseeland ist schneller da als ein papierener Brief
von München nach Hamburg und Lexikonartikel aus Finnland oder
Zeitungsmeldungen aus Gabun kann man an jedem Internetanschluss auf
der ganzen Welt lesen. Die Raumfahrer auf der ISS schicken E-Mails
aus dem Weltraum und wenn ich einen Rundflug über den Mars machen
will, brauche ich mir nur die Videos anzusehen, die unsere Roboter
dort aufgenommen haben.
II.
Na
schön, sagen Sie, soviel also zu Computern im Allgemeinen. Aber wie
ist die Maschine denn nun aufgebaut? Man liest ja von CPUs und
Prozessoren, Festplatten, RAM und ROM, Grafikkarten, Soundkarten und
allen möglichen anderen Begriffen. Was bedeuten diese Dinge?
-
CPU und Prozessor sind das Selbe, denn CPU bedeutet „Central
Processing Unit“, zentrale Arbeitseinheit. Dort werden die
Rechenoperationen ausgeführt, die das System zum Leben erwecken.
-
RAM ist der Arbeitsspeicher, das Kürzel steht für „Random Access
Memory“, Speicher mit schnellem
Zugriff.
Dort liegen die Daten, mit denen man gerade arbeitet und je mehr
Leistung Sie von Ihrem Rechner erwarten, um so wichtiger ist ein
grosser Arbeitsspeicher.
-
ROM ist die Festplatte, „Read Only Memory“ oder „Nur
Lesen-Speicher“ (auch als HDD, „Hard Disk Drive“ bezeichnet),
wo alle Programmme liegen, die man gerade nicht braucht. Ruft man ein
Programm auf, indem man auf dem Bildschirm das entsprechende Symbol
anklickt, wird es in den Arbeitsspeicher geladen und dem Prozessor
zur Verfügung gestellt. Grund für dieses Verfahren ist, dass die
Festplatte langsamer arbeitet als der Arbeitsspeicher und das System
zu langsam wäre, wenn der Prozessor alles von der Platte holen
müsste – ungefähr so, als ob Sie für jede Akte, die Sie auf
Ihrem Schreibtisch brauchen, immer wieder ins Archiv laufen müssten,
anstatt sie bei sich zu behalten, bis Sie damit fertig sind.
-
Grafikkarte und Soundkarte sind Bauteile, die, wie ihre Bezeichnung
schon sagt, explizit für eine bestimmte Funktion geschaffen wurden.
Der Grund ist, dass der Arbeitsspeicher, wenn er alles allein machen
müsste, überfordert wäre, also werden bestimmte Aufgaben vom
Prozessor an diese Karten geschickt. Vor allem die Grafik ist heute
sehr wichtig, da wir ja nicht mehr nur Texte eintippen und lesen,
sondern auch mit Bildern arbeiten. Spiele und Videos erfordern noch
mehr Leistung, also sollte man beim Kauf auf eine gute Grafikkarte
achten und nicht nur auf den Prozessor.
-
Ein Programm ist eine Reihe von festgelegten Befehlen, die der
Computer lesen und ausführen kann und das wichtigste Programm ist
das Betriebssystem, engl. „operating system“ oder abgekürzt OS,
das dafür sorgt, dass die Einzelteile des Computers
zusammenarbeiten. Wenn Sie einen USB-Stick anschliessen, so
registriert das OS diesen Vorgang und sagt dem Laufwerk, was es mit
der auf dem Stick vorhandenen Information tun soll, wie ein
Mitarbeiter am Empfang, der dem Paketboten das richtige Stockwerk
nennt. Auf der selben Ebene sitzt der „Sicherheitsdienst“, d. h.,
ein Programm zum Schutz gegen Viren und andere Fieslinge, in den
„höheren Etagen“ die Programme zum Lesen von Dokumenten, zum
Schreiben und Rechnen, zur Bildbearbeitung, Warenwirtschaft usw., je
nachdem, welche Arbeit man mit dem betreffenden Gerät macht.
Dann
ist da noch die alte Debatte „Desktop vs. Laptop“, die inzwischen
obsolet geworden ist, weil moderne Laptops eine Leistung bringen, die
manchen „Stand-PC“ alt aussehen lässt. Es ist also eine Frage
der persönlichen Vorlieben, z. B. mit welcher Tastatur man besser
zurechtkommt oder, wenn man viel draussen arbeitet, ob der Laptop
auch ein mattes Display besitzt, denn bei einem spiegelnden sieht man
im Sonnenschein nichts.
Ein
Unterschied ist allerdings wichtig: Wenn ein Laptop für längere
Zeit zu Hause am Stromkabel hängt, sollte man den Akku herausnehmen,
sonst wird dieser permanent überladen und schmort durch. Akkus
gelten rechtlich als Verschleissteile, haben nur wenige Monate
Garantie und ein neuer kostet um die hundert Euro, also achten Sie
lieber darauf.
Smartphones
und Tablets sind verkleinerte Computer, die nach den selben
Prinzipien arbeiten, der Hauptunterschied ist die Bedienung über den
„Touchscreen“, einen berührungsempfindlichen Bildschirm anstatt
über eine herkömmliche Tastatur.
Ebenfalls
vor dem Kauf muss man die Folgekosten durchdenken. Was kostet die
Hotline des Herstellers? Wie lange dauert eine Reparatur? Wie
kompliziert ist der Ablauf? Und wenn das Ding in die Werkstatt geht,
was tun Sie in dieser Zeit? Womit arbeiten Sie drei Wochen oder vier
Wochen lang, wenn Ihr gewohnter Rechner nicht da ist? Haben Sie Ihre
Daten gesichert, bevor Sie ihn einschicken? Wenn Sie das nämlich
nicht tun, werden Sie diese Daten nie wiedersehen.
Und
noch eins: Nur ein Idiot glaubt an die Versprechen der Hersteller
oder der Werkstätten. Gehen Sie immer davon aus, dass es schlimmer
ist. Immer.
III.
So
weit ein allgemeiner Überblick. Die Einzelheiten müssen Sie sich
selbst erarbeiten, je nachdem, was Sie brauchen und ich kann Ihnen
nur noch einige Websites nennen, die mir geholfen haben:
Für
die allgemeine Suche nach Informationen bietet sich die Wikipedia an,
ein kostenloses Lexikon mit der Adresse „de.wikipedia.org“,
englische Version mit mehr Artikeln unter „en.wikipedia.org“
Nicht
nur Spass-Videos, sondern auch ernsthafte Dokumentationen und
Universitätsvorlesungen zu jedem Thema gibt es auf „www.youtube.de“
Klassische
Literatur fand ich unter anderem auf „www.gasl.org“ und
„www.digbib.org“
40'000
Werke der klassischen Malerei stehen gratis auf „www.zeno.org“