Der Bukolier

Was ist ein PC? Was kann man damit machen?

Dieses eBook wurde erstellt bei
Verlagslogo

Inhaltsverzeichnis

Titel

Kapitel 1

Vorwort

Wie ist die Struktur eines Rechners? Was sehen wir zuerst?

Periphere Geräte

Welche Geräte sieht man nicht sofort?

Was sind Datenträger?

Kapazitäten

Wie sieht ein Rechner von innen aus?

Hardware

Software

Betriebssystem

Was ist Multitasking wirklich?

Was sind Daten?

Was sind Dateien?

Was ist ein Verzeichnis (Ordner)?

Was ist ein Filesystem?

Was sehen wir, wenn wir den Rechner einschalten?

Welche Werkzeuge gibt es auf einem Rechner?

Allgemeines zur Bedienung

Programme für Textbearbeitung

Bedienung von Word 2013

Bedienung von OpenOffice.org Writer

Was kann man mit einem Rechner machen?

2. Grafiken herstellen

3. Anwendungen mit Bewegung

4. Berechnungen durchführen

5. Im Internet surfen

Was sind die Gestaltungsmittel für Text?

Einfache Texte

Aufteilung der Seite (Layout)

Inhaltsverzeichnis

Index

Formulare

Briefköpfe

Tabellen (Listen)

Karten

Umschläge

Etiketten, Visitenkarten

Buch, gedruckt

E-Books

Sonderanwendungen z. B. CD-Heftchen

Bewerbung

Tabellenkalkulation

Übungen

Text-Dokument erzeugen

Impressum

Kapitel 1

Was ist ein Rechner?

Die Antwort: Ein Rechner ist ein sehr vielseitiges Werkzeug.

*******

Vorwort

Dieser Text ist eine Anleitung zur Benutzung von PCs. Das Gewicht wurde auf Bearbeitung von Text und Grafik gelegt, weil das als die häufigste Anwendung erschien. Es gibt jedoch (s. „Was kann man mit einem Rechner machen?“) sehr viel mehr Anwendungen. Auf eine genauere Darstellung anderer Anwendungen als Text und Grafik wurde deshalb verzichtet.

Es ging auch darum, den PC und seine Komponenten darzustellen. Es sind viele Dinge dargestellt, die man eigentlich kennt. Aber der Vollständigkeit halber sind sie erwähnt. Außerdem gibt es immer noch Menschen, die gar nichts von einem PC wissen. Der Text wendet sich mehr an Anfänger, die sich noch nicht so gut mit Rechnern auskennen. Die Darstellung basiert im Wesentlichen auf Microsoft Windows, da dieses System am weitesten verbreitet ist.

Theorie wurde nur dargestellt, um bestimmte Effekte zu verstehen, also ist Theorie nur sehr knapp dargestellt.

Der Text ist sehr komprimiert, weil derartige Texte immer die Tendenz haben, zu einer dicken Bibel anzuwachsen. Und die wirkt immer abschreckend. Es geht nur darum, Anregungen, zur Kreativität zu geben. Alle Anleitungen sind daher auf das notwendigste beschränkt. Es geht darum, zu zeigen, was alles geht, ohne alles bis ins kleinste Detail darzustellen. Die dringende Empfehlung ist, zu experimentieren.

Noch ein Wort der Warnung, speziell bei Farben zeigt sich, dass Bilder und Farben auf dem Bildschirm anders aussehen als auf Papier, speziell dann, wenn Schrift und Bilder überlagert sind. Es ist also notwendig, zu testen, d.h. Testausdrucke zu machen und dann ggf. die Farben anzupassen. Das kann gelegentlich aufwendig sein. Dann sollte man sich die „Daten“ der Farben notieren.

Bei der Erwähnung von Glückwunschkarten kommt gelegentlich, besonders von Jüngeren, der verständnislose Hinweis: „Das macht doch heute keiner mehr, das wird doch alles als E-Mail verschickt.“ Das ist in dieser Allgemeinheit sicher so nicht richtig, außerdem kann eine gut gestaltete Karte auch als Anhang an eine E-Mail verschickt werden. Und eine E-Mail sollte ebenfalls eine „Form“ haben.

Ein Hinweis: Man sollte am besten mit „Versionen“ arbeiten. Das alte Betriebssystem VMS erzeugte bei jeder Änderung eine neue Version, d.h. der erste Text hieß z.B. Versuch.doc;1, bei einer Änderung wurde Versuch.doc;2, erzeugt dann Versuch.doc;3 und so weiter. So etwas Ähnliches sollte man zumindest zu Anfang auch machen. Bei der Wahl des Kennzeichens kommt es auf den persönlichen Geschmack an. (z. B: „_1“, „_2“, oder „Vrsch1“, oder was immer.) Wenn man sich total vertan hat, kann man dann das aktuelle löschen und mit der alten Version von vorne anfangen. Aber die Gefahr besteht, dass sich dann sehr viele Versionen ansammeln. Beim VMS gab es das Kommando „PURGE“ zu Deutsch: Lösche alle alten Versionen. Und dann mit dem Zusatz z. B. /KEEP=3, zu Deutsch: bis auf die letzten 3. Das sollte man dann ab und zu „simulieren“.

Beim Kopieren ist es am einfachsten, zuerst die Datei zu markieren, also den Zeiger darüber bringen, sie wird „blau“, dann STRG c, STRG v. Jetzt erscheint eine neue Datei mit dem Namen „Datei – Kopie“, die ist dann schon „blau“. Nun die linke Taste drücken, jetzt erscheint der Name kräftig blau hinterlegt in einem Rechteck, nun kann man den Namen mit den üblichen Methoden der Textbearbeitung verändern. (STRG c, STRG v etc. geht auch!)

Es sollte aber eigentlich auch mit der Funktion „Speichern unter …“ gehen, aber Word 2013 stürzt dabei häufiger ab. Es ist dann nötig, die „wiederhergestellten“ Dateien zu inspizieren, was dann möglicherweise aufwendiger ist. Also ist die oben beschriebene Methode sicherer, wenn auch etwas umständlicher.

Außerdem sollte man, wenn möglich, also besonders bei Texten, Ordnungsinformationen wie Datum, Name, wo steht die Datei, von wem verfasst etc. einfügen. Wenn man dann einen Ausdruck in der Hand hat, weiß man, wo man ändern muss, wenn man einen Fehler entdeckt, oder wo der Text zu finden ist, wenn jemand anders den Text haben möchte.

Der vorliegende Text ist mit Word 2013 hergestellt und liegt hier als E-Book vor. Das bedeutet gewisse Einschränkungen in der Darstellung. Die Formatierung ist nicht so möglich, wie es eigentlich wünschenswert wäre. Die Darstellung von Skizzen und Grafiken sind problematisch.

Bei ausreichendem Interesse wird dieser Text eventuell als Buch herausgegeben, das dann diese Mängel nicht hat.

*******

Wie ist die Struktur eines Rechners? Was sehen wir zuerst?

Tastatur

Als Teil des Rechners. Notebooks, Tablets haben oft keine eigentliche Tastatur, sondern eine „Touch-Screen“, d. h. die Buchstaben werden durch Berührung der Fläche ausgegeben, z. T. haben diese „Tastaturen“ das Format von Handys, also mit Mehrfach-Belegung einer „Taste“. Bei Tablets sind Bildschirm und Tastatur eine Einheit.

Bei den anderen PCs ist die Tastatur eine getrennte Einheit, die ggf. ausgetauscht werden kann, wenn man z. B. eine Tastatur mit einer fremden Schrift, wie griechisch, russisch oder ähnliches braucht.

Bildschirm

Als Teil des Rechners (Notebooks, Tablets etc., wobei Tablets oft keine eigentliche Tastatur haben, sondern eine „Touch-Screen“, d. h. der Bildschirm ist gleichzeitig Tastatur. S. o.)

Bei den anderen ist der Bildschirm oft ein externes Gerät. Externe Geräte haben den Vorteil, dass auch ein Laie sie mühelos austauschen kann, wenn sie kaputt sind.

Die heutigen Bildschirme sind TFT-Bildschirme, nur vereinzelt gibt es noch Röhrenbildschirme. Diese haben aber in der Regel den Vorteil, dass die Farben besser sind, außerdem sind die Farben auch noch gut sichtbar, wenn man nicht im Winkel von genau 90⁰ darauf sieht.

Auf dem Bildschirm ist je nach Anwendung der „Cursor“, meistens ein kleiner Pfeil, ein Quadrat oder Ähnliches, zu sehen. Er markiert die Stelle, an der bearbeitet wird.

Maus

Die Maus ist ein extra Zeigegerät zum Markieren und zum Bewegen des Cursors. Normalerweise hat eine Maus zwei Tasten und ein Rädchen. Damit lässt sich eine genau senkrechte Bewegung ausführen. Außerdem gibt es noch eine andere Funktion: zusammen mit der STRG-Taste lässt sich die Größe des Bildes verändern. Mit den Tasten werden bestimmte Bearbeitungen gesteuert.

Notebooks haben eine Fläche und zwei Tasten. Der Cursor wird durch streichen mit dem Finger bewegt. Stichwort: „Synaptics“. Ähnlich ist es bei Tablets etc. Aber bei genauerer Bearbeitung, z. B. Bildbearbeitung (Freistellen etc.) ist eine Maus besser. Noch besser ist dafür ein Stift, aber der ist weitgehend verschwunden.

Im weiteren Verlauf wird der Begriff „Mauszeiger“ verwendet, selbstverständlich ist natürlich auch der Cursor auf einem Notebook gemeint.

*******

Periphere Geräte

Periphere Geräte sind Geräte, die nicht Teil des Rechners sind, sondern durch Kabel, oder auch drahtlos mit dem Rechner verbunden sind und irgendwelche Aufgaben, wie z. B. drucken übernehmen. Gelegentlich sind sie auch ins Gehäuse integriert.

Scanner

Ein Scanner ist ein Gerät, mit dem durch zeilenweises Abtasten Bilder erfasst und in Daten umgewandelt werden.

Drucker

Scanner und Drucker sind manchmal in einem Gerät zusammen gefasst. Manche dieser Kombigeräte können, ohne an einen Rechner angeschlossen zu sein, als Kopierer fungieren. Manche können auch von Speicherkarten aus Kameras direkt Bilder drucken.

Kamera

Meistens haben Notebooks, Tablets etc. Kameras integriert, aber letztlich ist das nur Behelf. Die Optik ist meistens eine Fixfokus-Optik mit einer kurzen Brennweite. Das führt dazu, dass die Bilder meistens nicht besonders sind. Wer besondere Bilder will, sollte auf andere Kameras ausweichen.

Mikrophon

Meistens haben Notebooks, Tablets etc. Mikrophone integriert, aber letztlich ist auch das nur Behelf. Diese Mikrophone werden u. a. für Kommunikation über Netz benötigt. Der Rechner wird dann zum Telefon umfunktioniert. Ggf. zum „Bildtelefon“, wie z. B. bei Skype. Man kann auch über ein Diktiersystem damit Texte erfassen.

Lautsprecher

Im Prinzip hat jeder Rechner einen Lautsprecher, da das System gelegentlich akustische Signale von sich gibt, beim Start oder Stopp, und wenn es Abstürze gibt.

Ein Hinweis: Wenn man sich im Internet bewegt, wird man unaufhörlich durch Reklame belästigt, es empfiehlt sich daher, den Lautsprecher auszuschalten, weil man nicht nur durch Bilder, sondern auch akustisch belästigt wird.

„Fernseher“

Es gibt ein Gerät, das mit einer Antenne drahtlose Signale von Fernsehsendern empfängt und diese dann passend aufbereitet, so dass der Rechner zum Fernseher wird. Dieses Gerät wird in eine USB-Buchse gesteckt. Andererseits können Fernsehsendungen auch über Internet zu einem späterer Zeitpunkt (z. B. ZdF- Mediathek) angesehen werden. Aber es gibt auch die Möglichkeit über Internet fern zu sehen.

Buchsen

(Nur die gebräuchlichsten)

USB-Buchsen

USB-Buchsen sind Anschlüsse für Drucker, allerlei Geräte und dergleichen über eine sogenannte USB-Schnittstelle. USB heißt „Universal Serial Bus“. Es ist eine Art Zusammenfassung von mehreren Zugängen. Das Bus-Prinzip ist auch im Rechner selber realisiert. Ältere PCs haben gelegentlich noch eine „parallele Schnittstelle“ für Drucker, einen flachen breiten Stecker mit vielen Stiften. Heute werden Drucker über USB-Schnittstellen angeschlossen.

Audio

Das sind Stecker für Lautsprecher, Mikrofone, Verstärker Ein- oder Ausgänge. Diese Schnittstellen sind offenbar der Unterhaltungsindustrie ein Dorn im Auge. Denn auf diese Weise lassen sich CDs ohne große Probleme kopieren.

Es ist also möglich, alles, was am Eingang des Verstärkers, den man zu Hause hat, ist, auf eine CD zu brennen. Also z. B. Schallplatten, Kassetten, Magnetbänder, Rundfunksendungen oder eben auch CDs.

Man kann also die Schallplatten auf eine CD kopieren, die Schallplatten schonen, und dann dafür sorgen, dass diese weitere 30 Jahre halten (CDs sind dann wahrscheinlich schon zerfallen oder nicht mehr lesbar)

Aber es sind dafür spezielle Programme nötig, die (noch) im Internet erhältlich sind. (Beispiel: audiograbber s.o.)

Speicherkarten

Das sind „Steckplätze“ für Speicherkarten von Digitalkameras. Auf diese Weise kann man die Bilder speichern, weiter bearbeiten und ggf. auf CDs oder DVDs ablegen.

Ein Wort der Warnung: Wenn man Bilder länger aufbewahren möchte, so nach dem Motto: „Schau, so haben deine Eltern als Kinder ausgesehen, … und so deine Großeltern …“, dann sollte man unbedingt auf Film fotografieren. Denn CDs etc. halten nicht so lange, oder sind aus anderen Gründen („Das Format ist total veraltet.“) nicht mehr lesbar. (Der Autor hat Bilder und Negative von 1937 zu Hause!)

Heute kann man sich bei der Entwicklung eines Films eine CD machen lassen, und dann das Negativ sicher wegpacken, oder eben davon Bilder machen lassen, oder auch selber machen. Mit der CD kann man dann mit den üblichen digitalen Verfahren weiter arbeiten und ggf. vom Negativ eine neue machen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es, wenn man sich ausschließlich auf digitale Fotografie verlässt, es in Zukunft keine Bilder von Eltern und Großeltern oder gar Urgroßeltern mehr geben wird, denn kaum jemand wird die nötige Disziplin aufbringen, die Daten ständig umzuspeichern. Damit könnte man den Verlust verhindern.

HDMI

Steckverbindung für Audio/Video-Geräte, die eine besonders hohe Auflösung haben. Außerdem ist bei der Übertragung das von der Unterhaltungsindustrie heißgeliebte DRM (Digital Rights Management, ein Verfahren zur Kodierung) aktiv (Mit Vorsicht zu genießen!)

Internet

Dies ist der „heilige“ Stecker zum Internet, allerdings nur dann, wenn man das Internet über einen „Draht“ anschließt, etwas, das zunehmend als veraltet angesehen wird. Aber, wenn man Dinge macht, die man ohne Internet machen kann, sollte man diesen Stecker durchaus mal heraus ziehen, dadurch verhindert man unbefugte Zugriffe von außen.

In Firmen, die militärische Entwicklungen machen, bestehen sogenannte VS-Vorschriften (VS = Verschlusssache = Staatsgeheimnis). Eine davon besagt, dass beim Bearbeiten von VS, der Rechner keine Verbindung nach außen haben darf. Und im Zeitalter von NSA etc. werden private, oder gar sehr private Texte ebenfalls zu „VS“ und es ist notwendig, darauf dann ebenfalls die entsprechenden Vorschriften anzuwenden.

Moderner sind natürlich drahtlose Verbindungen über WLAN etc. Das hat dann den ungeheuren Vorteil, dass der Datenverkehr von außen mitgehört werden kann. Besonders gut ist das natürlich, wenn Banktransaktionen über Internet vorgenommen werden, es erleichtert vieles, für die anderen. Naturgemäß ist dann natürlich Spionage auch sehr viel einfacher. Es ist zu beachten, dass von außen auch Kameras und Mikrophone von Notebooks etc. aktiviert werden können.

Notebooks etc. haben meistens einen drahtlosen Empfänger integriert. Man kann aber dennoch über den „Draht“ arbeiten. Und es gibt die Möglichkeit, diese drahtlosen Empfänger abzuschalten.

*******

Welche Geräte sieht man nicht sofort?

CD/DVD-Leser/Schreiber

Das ist ein Gerät, das CDs und DVDs lesen und auch schreiben kann. Früher gab es reine Lesegeräte und Rechner hatten meistens zwei, ein reines Lesegerät und ein Kombigerät. Damit konnte man dann sehr viel einfacher CDs und DVDs kopieren.

Meistens wird das Betriebssystem auf einer CD geliefert. Aber CDs und DVDs werden auch zur Datensicherung benutzt.

Festplatte

Das ist der eigentliche Datenträger des Systems das Gerät, auf dem alle Daten gehalten werden, die im System genutzt werden. Festplatten haben heute eine Kapazität von einigen Hundert GB bis zu einem TB. Wie der Name sagt, ist es ein Gerät, in dem sich eine Platte mit hoher Geschwindigkeit dreht, etwas, das dieses Gerät stoßempfindlich macht. Neuerdings gibt es auch SSD, das sind Speicher, die auf Halbleiter-Basis funktionieren. Sie sind zwar sehr teuer, aber dafür stoßunempfindlich und haben kürzere Zugriffszeiten.

Motherboard

Das ist das „Herzstück“ des Rechners, mit CPU (Zentraleinheit), also dem Ding, das die ganze Rechenarbeit erledigt, und dem Hauptspeicher und den Anschlüssen für Tastatur etc.

*******

Was sind Datenträger?

CDs/DVDs

Meistens werden Programme in dieser Form geliefert, aber auch Musik, Filme und dergleichen. Sie werden auch zur Datensicherung benutzt, als Vorsorge für den Fall, dass die Festplatte beschädigt wird, oder etwas aus Versehen gelöscht wird. Aber das Beschreiben einer CD oder DVD dauert eine gewisse Zeit. CDs haben eine Kapazität von 700 MB, DVDs haben eine Kapazität von 4,7 GB.

USB-Sticks

USB-Sticks sind Speicher auf Halbleiter-Basis, sie sind daher sehr viel schneller beim Übertragen von Daten. Die Kapazitäten reichen in der Regel von 1 GB bis zu 64 GB (z. Zt.) Es gibt allerdings auch welche, die 256 GB fassen. Sie werden meistens zur Übertragung benutzt („Ich habe dir eben schnell das Buch kopiert“.) Sie werden, wie der Name sagt, in die USB-Buchse gesteckt.

Autonome Festplatten

Autonome Festplatten unterscheiden sich vom Aufbau her nicht von der Festplatte im Rechner selber. Sie werden ebenfalls über die USB-Schnittstelle mit dem Rechner verbunden. Manche brauchen eine extra Stromversorgung, manche beziehen ihren Strom über die Schnittstelle. Sie sind naturgemäß im Gegensatz zu USB-Sticks stoßempfindlich, weil sich die Platte mit hoher Geschwindigkeit dreht, und die Schreib/Leseköpfe sehr dicht über der Plattenoberfläche sind.

Zurzeit ist die Maximale Kapazität etwa 4 TB.

SSD-Geräte als autonome Festplatten

Ein Solid-State-Drive (kurz SSD), seltener auch Halbleiterlaufwerk genannt, ist ein elektronisches Speichermedium der Computertechnik. Durch Halbleiterbausteine realisiert der nichtflüchtige Speicher informationstechnische Anwendungen. Die Bauform und die elektrischen Anschlüsse können, müssen aber nicht den Normen für Laufwerke mit magnetischen oder optischen Speicherplatten entsprechen, so können Solid-State-Drives auch als PCIe-Steckkarte ausgeführt sein. Die Bezeichnung Drive (engl. für Laufwerk) weist daher lediglich auf die Verwendung als Ersatz für bisher übliche Festplatten hin: Es handelt sich nicht um Laufwerke im Wortsinn, bewegliche Teile sind nicht enthalten.

Vorteile eines Solid-State-Drives gegenüber herkömmlichen Laufwerken sind mechanische Robustheit, sehr kurze Zugriffszeiten und keine Geräuschentwicklung aufgrund beweglicher Bauteile, da solche nicht vorhanden sind. Der Hauptnachteil im Vergleich mit konventionellen Festplatten gleicher Kapazität ist derzeit noch ein erheblich höherer Preis. (Etwa 13-mal so hoch wie Magnetplatten.)

Disketten

Disketten haben eigentlich nur noch historische Bedeutung. Kapazität etwa 1,4 MB.

*******

Kapazitäten

SI-Vorsätze

Mit Hilfe der SI-Vorsätze ist es möglich die gesetzlichen Einheiten an die zu messenden Größen anzupassen. Hierzu kann der Name eines Vorsatzes vor die Einheit gestellt werden. Ein Kilometer entspricht also tausend Meter und eine Nanosekunde sind 10⁻⁹ Sekunden. Hier ist eine Übersicht aller Vorsätze. Die kursiv gesetzten Vorsätze Yotta, Zetta, Zepto und Yocto gehören nicht zum internationalen Standard.

Die SI-Präfixe sind laut DIN 1301 folgendermaßen definiert:

Rechner arbeiten mit dem binären Zahlensystem. Die Bezeichnungen MEGA, GIGA etc. beziehen sich jedoch auf dezimale Zahlen. Die Basis, der Faktor ist das „K“ = 1024 = 2¹⁰ ungefähr 1000.

(Die Prozentwerte zeigen den Unterschied zu rein dezimalen Werten, Kilo=1000, K=1024, also 2,4%)

Kapazitäten von Festplatten

Festplattenkapazitäten: Willkürliche Beispiele: Notebook E6214: 424 GB, Notebook P6613: 278 GB, Einige haben schon Festplatten von 1 TB. Die größten autonomen haben 4 TB.

Buch

Als Beispiel, sozusagen als Maß, soll das Buch „Hochzeit in fremder Galaxie“ von „Der Bukolier“ genommen werden, es hat: 163.958 Wörter, 975.574 Zeichen, 15.688 Zeilen, 384 und benötigt deshalb 473 KB (Word nur Text), 2.531 KB (PDF, komplett mit Umschlag) Die Breite des Rückens ist: 21mm

Nur Text

Wenn man nur den Text betrachtet (473 KB) passen 2,16 Stück pro MB, 1.515 Stück auf eine CD von 700 MB, entsprechend 32 m, wenn sie nebeneinander aufgebaut sind, oder bei 7 Ebenen Regalwand 4,55 m.

2.217 Stück pro GB = 4.655 cm = 46,55 m, oder bei 7 Ebenen Regalwand 6,65 m

10.420 Stück pro DVD von 4,7 GB = 21.880 cm = 218,8 m, oder bei 7 Ebenen Regalwand 31,3 m, ein Zimmer von 7 m x 8,6 m.

Buch komplett mit Einband

Betrachtet man das Buch komplett, ergibt sich für Text und Umschlag 2.531 KB

Also 0,4 Stück pro MB, 414 Stück pro GB = 870 cm = 8,7 m, oder bei 7 Ebenen Regalwand 1,24 m

Auf eine CD von 700 MB passen 283 Stück, entsprechend 5,95 m, oder bei 7 Ebenen Regalwand 0,85 m

Auf eine DVD von 4,7 GB passen 1947 Stück entsprechend 40,89 m, oder bei 7 Ebenen Regalwand 5,84 m

414.000 Stück pro 1 TB entsprechend 8,7 km, oder bei 7 Ebenen Regalwand 1,24 km

414.000.000.000.000.000 Stück pro 1 YB entsprechend 8.700.000.000.000 km, oder bei 7 Ebenen Regalwand 1.240.000.000.000 km

414 Billiarden Stück 3,2 Mio mal Mond Erde, Erde – Sonne: 149.504.200 also 8.300 Mal

Musik: (.wav)

Diese und die nächsten Zahlen sind nur ein ungefährer Anhaltspunkt.

Auf eine CD von 700 MB passen 80 Min entsprechend 1 h 20 Min (auf 100 MB: 11,5 Min)

Auf eine DVD von 4,7 passen GB 537 Min = 8 h 57 Min, 1 GB: 114,26 Min

1 TB 114.260 Min = 1.904 h = 79 d 8 h

Bilder:

Ein Bild von 1280 x 960 Pixeln hat je nach Komprimierung 100 - 417 KB.

Ein Bild von 2000 x 3008 Pixeln (Spiegelkamera) hat 6.016.000 Px = 18.048.000 Bytes = 17.625 Kb = 17,21 MB, aber durch Kompression sind es 1,2 – 1,6 MB. Und im Mittel 1,5 MB

Auf eine CD von 700 MB passen 466 Bilder

Auf eine DVD von 4,7 GB passen 3.133 Bilder.

1 TB fasst 666.666 Bilder

Filme: (.wtv)

Im Mittel braucht Film von diesem Format 1,7 GB/h.

Auf eine CD von 700 MB passen ca. 21 Min, auf 100 MB etwa 3 Min auf 1 GB etwa 30 Min

Auf eine DVD von 4,7 GB passen 2,76 h = 2 h 46 Min

Auf 1 TB passen 30.000 Min = 500 h = 20 d 20 h

Auf 1 YB passen 14.373.716.632 Jahre (14 Milliarden)

Filme: (.mp4)

Im Mittel braucht Film von diesem Format 192 MB/h.

Auf eine CD von 700 MB passen ungefähr 3h 39 Min, auf 100 MB etwa 31,29 Min, auf 1 GB etwa 312,9 Min = 5 h 13 Min

Auf eine DVD von 4,7 GB passen 25,07 h = 25 h 4 Min

Auf 1 TB passen etwa 312.900 Min = 5.215 h = 217,29 = 217 8 h = 7 ½ Monate

Auf 1 YB passen etwa 148.728.040.155 Jahre (148 Milliarden)

NSA-Massenspeicher

Laut einem Artikel in der SZ 136 vom Sa/So 15./16. 6. 2013 will die NSA einen Massenspeicher von 1 YB bauen (1 YB = 10 ²⁴ = 1.000.000.000.000.000.000.000.000 B)

Betrachtet man den folgenden Text, so bekommt man den Verdacht, dass da jemand irgendetwas, das er nicht völlig verstanden hat, „besinnungslos“ weiter gegeben hat.

Zurzeit haben die größten Festplatten eine Kapazität von 4 TB und folgende Abmessungen:

Breite: 101,6 mm, Tiefe: 146,05 mm, Höhe: 25,4 mm, Volumen: 376.902,472 mm³, = 0,38 l

Auf einen Kubikmeter passen dann etwa 2.650 solcher Festplatten.

Peta 1015 = 250 4 TB – Platten 94 l

Exa 10¹⁸= 250.000 4 TB – Platten 94.000 l = 94 m³

Zetta 10²¹= 250.000.000 4 TB – Platten 94.000.000 l = 94.000 m³

Yotta 10²⁴= 250.000.000.000 4 TB – Platten 94.000.000.000 l = 94.000.000 m³ ->1 km x 1km x 94 m (dezimal)

1 Yotta B zu speichern benötigt man 250.000.000.000 4 TB Platten mit einem Volumen von 94.000.000 m3

Man braucht also ein Gebäude von einer Grundfläche von 1 km x 1 km und einer Höhe von 94 m (dicht gepackt, ohne Gänge)

Solche Geräte in dieser Anzahl können aber nicht dicht gepackt sein, sondern es muss Gänge geben, für den Bau, später für Wartung, Austausch, Wärmeableitung, Leitungen etc.

Nimmt man an, dass der Gang eine Breite von ca. 80 cm hat, passen pro Kubikmeter 351 Stück.

NSA-Projekt:

Mit Gängen sind es 708.000.000 m³, also hat das Gebäude die Abmessungen von ca. 1 km x 1 km x 708 m. Wenn man den Faktor 1024 statt 1000 nimmt, ergibt sich eine Differenz von ca. 21 %, also hätte das Gebäude eine Höhe von 860m.

Das größte Gebäude der Welt befindet sich in China und hat die Abmessungen 400m x 500m x 100m.

Eine Festplatte hat eine Leistungsaufnahme zwischen 2 W und 10 W, also gesamt zwischen 500 GW und 2.500 GW. Das größte AKW, das zurzeit im Bau ist, hat eine Leistung von 1,7 GW, also bräuchte man 294 Stück, resp. 1471 Stück dieser Größe.

Was könnte da abgelegt werden?

Ein Mensch der 70J gelebt hat, hat insgesamt 613.620 h gelebt.

895 MB = 0,5 h (.wtv) 1.790 MB = 1h, Zeit total 1.098.379.800 MB.

96 MB = 0,5 h (.mp4) 192 MB = 1h, Zeit total 117.815.040 MB

Wenn sein gesamtes Leben verfilmt wird, ergibt das im .wtv-Format ca. 1100 TB (=275 Festplatten)

Für das .mp4-Format ergibt sich immer noch total 118 TB (=30 Festplatten)

909.090.909 Menschen bei wtv-Format.

8.333.333.334 Menschen bei mp4-Format also ca. 1 Planet.

*******

Wie sieht ein Rechner von innen aus?

Kurzer historischer Überblick (aus Wikipedia)

*1623 entwickelte Wilhelm Schickard die erste mechanische Rechenmaschine.

*1673 baute Gottfried Wilhelm Leibniz seine erste Vier-Spezies-Maschine und erfand 1703 das binäre Zahlensystem (Dualsystem), das später die Grundlage für die Digitalrechner und darauf aufbauend die digitale Revolution wurde.

Im 18. Jahrhundert gab es schon Musikautomaten und „Automaten“, Figuren etc., die durch komplexe Uhrwerke gesteuert wurden. Vergl. Hierzu E.T.A. Hoffmann „Die Puppe Olimpia“, eine Geschichte, in der sich jemand in eine solche Figur verliebt. In dieser Geschichte wurde der „unangenehm richtige Takt der Maschine“ erwähnt, ein Effekt, den wir in der heutigen Pop-Musik oft wieder finden.

1805 entwickelte Joseph Maria Jacquard Lochkarten um Webstühle zu steuern.

*Charles Babbage (1791 – 1871) hat bis 1822 ein funktionierendes Modell einer speicherprogrammierten Rechenmaschine auf mechanischer Basis fertiggestellt. 1843 bauten Edvard und George Scheutz in Stockholm den ersten mechanischen Computer nach den Ideen von Babbage. Im gleichen Jahr entwickelte Ada Lovelace (1815–1852), Tochter von Lord Byron einem berühmten englischen Dichter, eine Methode zur Programmierung von Computern nach dem Babbage-System und schrieb damit das erste Computerprogramm. Sie wird als „erste Programmiererin“ bezeichnet. Beachte: Der erste Programmierer war eine Frau!

1935 stellten IBM die IBM 601 vor, eine Lochkartenmaschine, die eine Multiplikation pro Sekunde durchführen konnte. Es wurden ca. 1500 Exemplare verkauft.

*Im Krieg (1941) baute Konrad Zuse die erste funktionstüchtige programmgesteuerte binäre Rechenmaschine, bestehend aus einer großen Zahl von Relais, die Zuse Z3.

Auf das Jahr 1943 wird die angeblich von IBM-Chef Thomas J. Watson stammende Aussage „Ich glaube, es gibt einen weltweiten Bedarf an vielleicht fünf Computern.“ datiert.

*1946 wurde der Electronical Numerical Integrator and Computer (ENIAC) unter der Leitung von John Eckert und John Mauchly entwickelt. ENIAC ist der erste vollelektronische digitale Universalrechner

Zuse hatte schließlich bis März 1945 seine am 21. Dezember 1943 bei einem Bombenangriff zerstörte Z3 durch die deutlich verbesserte Zuse Z4 ersetzt, dem damals einzigen turingmächtigen Computer in Europa, der von 1950 bis 1955 als zentraler Rechner der ETH Zürich genutzt wurde.

*1947 wurde der erste Transistor realisiert, der heute aus der modernen Technik nicht mehr weggedacht werden kann.

*1951 baute Remington Rand ihren ersten kommerziellen Röhrenrechner, den UNIVersal Automatic Computer I (UNIVAC I)

*1955 baute Bell Labs für die US Air Force den TRansistorized Airborne DIgital Computer (TRADIC) den ersten Computer, der komplett mit Transistoren statt Röhren bestückt war

*1956 fertigte IBM das erste Magnetplattensystem (Random Access Method of Accounting and Control (RAMAC)).

*Ab 1958 wurde die Electrologica X1 als volltransistorisierter Serienrechner gebaut.

1959 begann Siemens mit der Auslieferung des Siemens 2002, ihres ersten in Serie gefertigten und vollständig auf Basis von Transistoren hergestellten Computers.

*1960 baute IBM den IBM 1401, einen transistorisierten Rechner mit Magnetbandsystem, ein „legendärer“ Rechner.

*1960 DECs (Digital Equipment Corporation) erster Minicomputer, die PDP-1 (Programmierbarer Datenprozessor) erscheint.

1962 lieferte die Telefunken AG die ersten TR 4 aus.

1964 baute DEC den Minicomputer PDP-8 für unter 20.000 Dollar.

*1964 definierte IBM die erste Computerarchitektur S/360, womit Rechner verschiedener Leistungsklassen denselben Code ausführen können. (Später dann /370)

*1964 wird bei Texas Instruments der erste „integrierte Schaltkreis“ (IC) entwickelt.

*Im Dezember 1968 stellten Douglas C. Engelbart und William English vom Stanford Research Institute (SRI) die erste Computermaus vor, mangels sinnvoller Einsatzmöglichkeit (es gab noch keine grafischen Benutzeroberflächen) interessierte dies jedoch kaum jemanden. 1969 werden die ersten Computer per Internet verbunden.

*1971 baute Intel, die mit dem 4004 den ersten in Serie gefertigten Mikroprozessor. Er bestand aus 2250 Transistoren.

1971 lieferte Telefunken den TR 440 an das Deutsche Rechenzentrum Darmstadt sowie an die Universitäten Bochum und München.

1972 ging der Illiac IV, ein Supercomputer mit Array-Prozessoren, in Betrieb.

*1973 erschien mit Xerox Alto der erste Computer mit Maus, graphischer Benutzeroberfläche (GUI) und eingebauter Ethernet-Karte;

1976 stellte Apple Computer den Apple I vor

1976 entwickelte Zilog den Z80-Prozessor.

1977 kamen der Apple II, der Commodore PET und der Tandy TRS 80 auf den Markt,

1977 sagte Ken Olson, Präsident und Gründer von DEC: „Es gibt keinen Grund, warum jemand einen Computer zu Hause haben wollte.“

*1978 die VAX-11/780 von DEC, eine Maschine speziell für virtuelle Speicheradressierung.

*Die 1980er waren die Blütezeit der Heimcomputer, zunächst mit 8-Bit-Mikroprozessoren und einem Arbeitsspeicher bis 64 KiB (Commodore VC20, C64, Sinclair ZX80/81, Sinclair ZX Spectrum, Schneider/Amstrad CPC 464/664, Atari XL/XE-Reihe), später auch leistungsfähigere Modelle mit 16-Bit- (Texas Instruments TI-99/4A) oder 16/32-Bit-Mikroprozessoren (z. B. Amiga, Atari ST). Diese Entwicklung wurde durch IBM in Gang gesetzt, die 1981 den IBM-PC (Personal Computer) vorstellten und damit entscheidend die weitere Entwicklung bestimmten.

1982 brachte Intel den 80286-Prozessor auf den Markt und Sun Microsystems entwickelte die Sun-1 Workstation. Nach dem ersten Büro-Computer mit Maus, Lisa, der 1983 auf den Markt kam, wurde 1984 der Apple Macintosh gebaut und setzte neue Maßstäbe für Benutzerfreundlichkeit.

Die Computer-Fernvernetzung, deutsch „DFÜ“ (Datenfernübertragung), über das Usenet wurde an Universitäten und in diversen Firmen immer stärker benutzt. Auch Privatleute strebten nun eine Vernetzung ihrer Computer an; Mitte der 1980er Jahre entstanden Mailboxnetze, zusätzlich zum FidoNet das Z-Netz und das MausNet.

*Die 1990er sind das Jahrzehnt des Internets und des World Wide Web. (Siehe auch Geschichte des Internets, Chronologie des Internets) 1991 spezifizierte das AIM-Konsortium (Apple, IBM, Motorola) die PowerPC-Plattform. 1992 stellte DEC die ersten Systeme mit dem 64-Bit-Alpha-Prozessor vor. 1993 brachte Intel den Pentium-Prozessor auf den Markt, 1995 den Pentium Pro. 1994 stellte Leonard Adleman mit dem TT-100 den ersten Prototypen für einen DNA-Computer vor, im Jahr darauf Be Incorporated die BeBox. 1999 baute Intel den Supercomputer ASCI Red mit 9.472 Prozessoren und AMD stellte mit dem Athlon den Nachfolger der K6-Prozessorfamilie vor.

Also lautet die Antwort auf die Frage: „Seit wann gibt es Rechner?“ –

„Seit dem 17. Jahrhundert gibt es einfache mechanische Rechenmaschinen,

den ersten mechanischen, speicherprogrammierten Rechner gab es 1822,

die ersten elektronischen (auf Basis von Relais) gab es 1941,

den ersten „echten“ „Elektronenrechner“ (auf Röhrenbasis) gab es 1946.

Den ersten Rechner auf Transistor-Basis gab es 1955.“

*******

Hardware

Heißt eigentlich auf Deutsch „Haushaltswaren“. Wenn man in die USA kommt, dann ist man sehr überrascht, wenn man zum ersten Mal Läden sieht, an denen mit großen Lettern „Hardware“ steht. Wenn man dann nachsieht, was da verkauft wird, ist man zum zweiten Mal überrascht, denn da gibt es Töpfe, Pfannen und dergleichen, also Haushaltswaren.

Aber hier ist „Hardware“, das, was man anfassen kann, also der Rechner und das, was da drin ist. Als Gegensatz zu „Software“, das ist etwas, das man nicht anfassen kann.

Rechnergehäuse

Enthält das „Motherboard“ (=Platine mit Prozessor, Speicher, Peripherie-Bausteinen) und weitere Platinen mit Festplatte, CD-Leser/Schreiber etc.) Eine Platine ist ein dünnes Stück spezieller Plastik, auf das ICs gesetzt werden, die dann durch Leiterbahnen in der Platine verbunden sind.

Platine (Motherboard)

Auf dieser Platine ist der Prozessor mit Hauptspeicher, Peripherie-Bausteinen, die Verbindungen zu externen Geräten herstellen, wie Maus, Tastatur. Deren Signale müssen erst aufbereitet werden, damit sie entsprechend verarbeitet werden können, das übernehmen diese Bausteine. Diese Elemente sind durch einen Bus verbunden.

Außerdem ist da eine kleine Batterie, in der das Datum gespeichert wird, damit der Rechner das Datum im „Gedächtnis“ behält, auch wenn er ausgeschaltet ist. Bei alten Systemen kann diese Batterie auch mal kaputt sein. Dann muss man bei jedem Start das Datum neu eintragen. Es gibt auch einen extra Speicher, der das „BIOS“ (Das Basissystem) enthält, das ist ein PROM, ein Speicher, der nur gelesen werden kann.

Weitere Platinen

Die Festplatte und weitere Geräte, wie CD/DVD-Leser etc. sind jeweils auch auf extra-Platinen. Bei einem gewöhnlichen Desktop-PC kann auch ein Laie, diese Platinen ggf. austauschen. Bei Notebooks etc. ist das schwieriger.

Der Bus

Die Platinen und damit die einzelnen Komponenten eines Rechners sind durch einen Kabelstrang, den Bus, verbunden. Der gesamte Datenverkehr läuft über diesen Bus. Bei einem Desktop-PC ist der Bus in der Rückwand, wird auch „Backbone“ (=Rückgrat) genannt.

******

Software

Was ist ein Programm?

Ein Programm ist eine Folge von Anweisungen, die einen Algorithmus realisieren. Ein Programm wird heute üblicherweise in einer höheren Programmiersprache geschrieben. Beispiele: JAVA, C, C++, ALGOL, Ada, Pascal, es gibt sehr viele solcher Programmiersprachen. Diese Sprachen sind rechnerunabhängig. Ein Rechner kann aber nur ganz bestimmte Maschinenbefehle verarbeiten.

Also muss der Text der höheren Programmiersprache in die „Maschinensprache“ übersetzt werden. Das besorgt ein Compiler. Die Textdatei für einen Compiler darf keine weiteren Informationen als nur den Programmtext enthalten, deshalb ist im Prinzip ein Programm wie WORD oder OpenOffice.org Writer zum Bearbeiten dieses Textes ungeeignet.

Es gibt dann zu jedem Rechner, „Rechnerfamilie“ jeweils einen Compiler. Die Programmiersprache JAVA macht da eine Ausnahme. Der Compiler (es gibt nur einen) gibt eine Folge von einer Art „allgemeinen“ Maschinenbefehlen aus. Zu jeder „Rechnerfamilie“ gibt es einen „Interpreter“ (Eigentlich „Dolmetscher“), der die einzelnen Maschinenbefehle ausführt. Dafür ist das Java Runtime Environment zuständig. Das führt dazu, dass