Wie Computer Informationen darstellen — Technik, 11–13 Jahre
Computer speichern Bilder, Wörter und Zahlen mit kleinen Entscheidungen zwischen zwei möglichen Zuständen: 0 und 1. Dieses einfache System lässt Geräte ganz unterschiedliche Informationen speichern, kopieren und verarbeiten.
Zwei Möglichkeiten können vieles darstellen
In einem Computer können Schalter in einem von zwei Zuständen sein, oft 0 und 1 genannt. Gruppen solcher Bits können eine Zahl, einen Buchstaben, eine Farbe oder einen Teil eines Tons darstellen. Die Bedeutung kommt aus dem vereinbarten Code, nicht aus den Bits allein.
Warum 0 und 1 verwenden?
Elektronische Bauteile erkennen zwei klare Zustände gut, etwa Strom oder keinen Strom. Deshalb bleibt ein Code mit zwei Zuständen zuverlässig, selbst wenn Signale oft kopiert werden. Ingenieurinnen und Ingenieure entwickelten digitale Systeme, damit Informationen gespeichert, verarbeitet und gesendet werden können, ohne dass kleine Veränderungen zu Fehlern werden.
1101 lesen
Um 1101 als Binärzahl zu lesen, stehen von links nach rechts die Werte 8, 4, 2 und 1 darunter. Addiere nur die Werte unter den Einsen: 8 + 4 + 0 + 1 = 13. Also stellt 1101 im Binärsystem die gewöhnliche Zahl 13 dar.
Zu denken, ein Bit sei eine ganze Zahl
Ein häufiger Fehler ist zu sagen, 1010 bedeute immer die Zahl zehn. Das stimmt in einem bestimmten Zahlencode, aber dieselben vier Bits können in einem anderen Code eine Farbe, einen Buchstaben oder einen Bildausschnitt darstellen. Bits haben keine Bedeutung, solange das Format unbekannt ist.
Auch Fotos und Musik sind Daten
Ein Smartphone wandelt ein Foto in viele kleine Farbwerte und eine Aufnahme in viele Messwerte des Tons um. Diese Werte werden als Bits gespeichert und beim Anschauen oder Abspielen wieder in Licht oder Ton verwandelt. Mehr Bits können feinere Details liefern, brauchen aber auch mehr Speicherplatz.
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