Kapitel 2 - Daten und Datenverarbeitung
Kapitel 2 Teil 6 Der Datenverarbeitungsprozess
Teil 6: Der Datenverarbeitungsprozess
Datenverarbeitung
Datenverarbeitung bezeichnet den systematischen Umgang mit Daten, um diese zu erfassen, zu speichern, zu organisieren, zu analysieren, zu manipulieren oder darzustellen. Ziel der Datenverarbeitung ist es, Informationen aus den Rohdaten zu gewinnen, die Entscheidungen unterstützen oder Prozesse steuern.
Merkmale der Datenverarbeitung (EVA-Prinzip)
Algorithmen
Ein Algorithmus ist eine endliche Folge von klar definierten Anweisungen oder Regeln, die zur Lösung eines bestimmten Problems oder zur Durchführung einer Berechnung verwendet werden. Algorithmen sind in der Mathematik und Informatik weit verbreitet und dienen als Spezifikationen für die Durchführung von Berechnungen und Datenverarbeitungen
Eigenschaften eines Algorithmus
- Endlichkeit: Ein Algorithmus muss nach einer endlichen Anzahl von Schritten enden.
- Eindeutigkeit: Jeder Schritt eines Algorithmus muss klar und eindeutig definiert sein.
- Eingaben: Ein Algorithmus kann null oder mehr Eingaben haben.
- Ausgaben: Ein Algorithmus liefert mindestens eine Ausgabe.
- Ausführbarkeit: Die einzelnen Schritte eines Algorithmus müssen so einfach sein, dass sie in endlicher Zeit ausgeführt werden können
Beispiele für Algorithmen
- Beispiele für Algorithmen:
- Alltag: Ein Rezept für einen Kuchen ist ein Algorithmus: Es beschreibt die Zutaten (Eingabe), die Zubereitungsschritte (Prozess) und den fertigen Kuchen (Ausgabe).
- Informatik: Ein Suchalgorithmus durchsucht eine sortierte Liste nach einem bestimmten Element.
- Mathematik: Der Euklidische Algorithmus findet den größten gemeinsamen Teiler (GGT) zweier Zahlen.
- Algorithmen sind die Grundlage vieler moderner Technologien und Anwendungen. Sie kommen in verschiedensten Bereichen zum Einsatz, wie z. B.:
- Automatisierung von Prozessen.
- Optimierung von Ressourcen.
- Datenverarbeitung und -analyse.
- Entscheidungsfindung in künstlicher Intelligenz.
- Algorithmen entscheiden z.B. in Socialmedia und anderen Anwendungen wie Youtube, Facebook, Google, usw. welche Einträge oder Werbung uns angezeigt wird und bestimmen somit wesentlich unser Konsum- und Informationsverhalten, welche Freunde wir haben und beeinflussen damit unser ganzes Leben.
Beispiel für einen einfachen Algorithmus - Bubble Sort
- Ein einfaches Beispiel für einen Algorithmus ist der Bubble Sort. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Beschreibung, wie dieser Algorithmus funktioniert:
- Eingabe: Eine Liste von unsortierten Zahlen.
- Vergleichen: Vergleiche das erste Element mit dem zweiten Element.
- Tauschen: Wenn das erste Element größer ist als das zweite, tausche sie.
- Weitergehen: Gehe zum nächsten Paar von Elementen und wiederhole den Vergleich und den Tausch.
- Ende der Liste: Wenn das Ende der Liste erreicht ist, beginne wieder am Anfang der Liste.
-
Wiederholen: Wiederhole die Schritte 2 bis 5, bis keine Vertauschungen mehr notwendig sind.
Programmiersprachen
- Algorithmen sind die Grundlage für Computerprogramme
- Algorithmen sind die Grundlage für Computerprogramme
- Eine Programmiersprache ist eine formale Sprache, mit der eine auf einer Hardware ablauffähige Software entwickelt wird
- Beispiele für Programmiersprachen sind: Maschinensprachen, Basic, C++, Java, PHP, Ruby, Perl, …