Leistungseinheiten
Worum geht es?
Leistungseinheiten
Jeder Computerspeicher besteht aus vielen kleinen Einheiten, den sogenannten Speicherzellen. Eine Speicherzelle kann genau ein Bit, also 0 und 1 abspeichern. Wenn eine Datei gespeichert wird, wird in Wirklichkeit eine lange Reihe von Nullen und Einsen gespeichert.
Der Computer muss wissen, wie er diese Nullen und Einsen interpretieren soll. Aus diesem Grund gibt es verschiedene Dateitypen. Den Dateityp findet man meistens an den Dateinamen angehängt als Abkürzung. Durch die Zuweisung eines Dateityps weiss der Computer, wie der die gespeicherten Informationen interpretieren muss.
Es ist wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler ein Gefühl dafür entwickeln, welche Daten viel Speicherplatz benötigen. Besonders wichtig wird dieses Wissen im Umgang mit Geräten mit beschränktem Speicherplatz, wie beispielsweise Smartphones.
Daten komprimieren
Durch Datenkomprimierung werden Daten so kurz wie möglich dargestellt. Auf diese Weise wird weniger Speicherplatz benötigt und Dateien können einfacher und schneller übermittelt werden. Die Datenübertragung funktioniert schneller, da die Menge der zu sendenden Daten verkleinert wird.
Rechenkapazität
Die Rechenkapazität ist ein Mass für die Geschwindigkeit, in der Daten verarbeitet werden. Wenn ein Computer grössere Datenmengen verarbeiten muss, benötigt er dazu mehr Rechenleistung.
Exkurs: Grenzen der Berechenbarkeit
Spannend ist in diesem Zusammenhang die Überlegung,ob heute alles durch Computer berechenbar geworden ist. Das Beispiel des Affenpuzzles zeigt anhand eines simplen Beispiels die Grenzen der Berechenbarkeit aufgrund der Rechenleistung auf.
Jeder Computerspeicher besteht aus vielen kleinen Einheiten, den sogenannten Speicherzellen. Eine Speicherzelle kann genau ein Bit, also 0 und 1 abspeichern. Wenn eine Datei gespeichert wird, wird in Wirklichkeit eine lange Reihe von Nullen und Einsen gespeichert.
Der Computer muss wissen, wie er diese Nullen und Einsen interpretieren soll. Aus diesem Grund gibt es verschiedene Dateitypen. Den Dateityp findet man meistens an den Dateinamen angehängt als Abkürzung. Durch die Zuweisung eines Dateityps weiss der Computer, wie der die gespeicherten Informationen interpretieren muss.
Es ist wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler ein Gefühl dafür entwickeln, welche Daten viel Speicherplatz benötigen. Besonders wichtig wird dieses Wissen im Umgang mit Geräten mit beschränktem Speicherplatz, wie beispielsweise Smartphones.
Daten komprimieren
Durch Datenkomprimierung werden Daten so kurz wie möglich dargestellt. Auf diese Weise wird weniger Speicherplatz benötigt und Dateien können einfacher und schneller übermittelt werden. Die Datenübertragung funktioniert schneller, da die Menge der zu sendenden Daten verkleinert wird.
Rechenkapazität
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Passende Inhalte Mathwelt und Zahlenbuch
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Unterrichtsmaterialien
Lehrmittel
- connected 1: Suchen und Finden im Internet
- connected 1: Vom Alltagscode zum digitalen Code
- connected 2: Salz und Pfeffer, Bits und Bytes
- connected 2: Das Einmaleins des Programmierens
- connected 2: 2gether4ever - we’re connected
- Einfach Informatik 5/6: Lösungen finden - 3. Daten komprimieren
Online
Weitere Ideen
- Die Kleine Anfrage: Wie macht man Zufallszahlen? Was jeder Würfel kann, ist für elektronische Rechenmaschinen eine Herausforderung: Wie erzeugt man echte Zufallszahlen?
- Affenpuzzle:
- Grenzen der Berechenbarkeit am Beispiel des Affenpuzzles
- Kopiervorlage Affenpuzzle
- Buch: "Das Affenpuzzle und weitere bad news aus der Computerwelt" (Markus Junker. Springer, Berlin 2002 ISBN: 978-3-642-62678-4)
- Hintergrundwissen zu Leistungseinheiten
- Übung mit Datenübertragungsmesser
- Präsentation der PHSZ zum Thema Leistungseinheiten
- Brute Force Attack Demo
- Passwortcheck
Lehrplan 21
MI 2.3
3 Die Schülerinnen und Schüler verstehen Aufbau und Funktionsweise von informationsverarbeitenden Systemen und können Konzepte der sicheren Datenverarbeitung anwenden.
Die Schülerinnen und Schüler...
3 Die Schülerinnen und Schüler verstehen Aufbau und Funktionsweise von informationsverarbeitenden Systemen und können Konzepte der sicheren Datenverarbeitung anwenden.
Die Schülerinnen und Schüler...
- k haben eine Vorstellung von den Leistungseinheiten informationsverarbeitender Systeme und können deren Relevanz für konkrete Anwendungen einschätzen (z.B. Speicherkapazität, Bildauflösung, Rechenkapazität, Datenübertragungsrate).