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Informatiksystem: Bestandteile und Zusammenspiel verstehen
Ein Informatiksystem verarbeitet Informationen, um eine Aufgabe zu lösen. Denk zum Beispiel an die Ausleihe in einer Bibliothek: Ein Programm hilft dabei, festzuhalten, wer welches Buch ausgeliehen hat. Dazu arbeiten Geräte, Programme und Daten zusammen. Auch die Menschen und ihre Ausleihregeln sind wichtig, wenn du den gesamten Ablauf betrachtest.
Auf dieser Seite lernst du, Informatiksysteme zu erkennen, ihre Bestandteile zu unterscheiden und ihr Zusammenspiel an einem Beispiel zu erklären.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Woran erkennst du ein Informatiksystem?
Stell dir zuerst diese Frage: Welche Aufgabe der Informationsverarbeitung wird gelöst? Informationen können zum Beispiel eingegeben, gespeichert, verändert, übertragen oder ausgegeben werden.
Informatiksystem
Ein Informatiksystem ist eine Zusammenstellung von Bestandteilen, die gemeinsam ein Problem der Informationsverarbeitung löst. Je nach Aufgabe gehören Hardware, Software, Daten und Netzwerkkomponenten dazu. Wenn du den gesamten Einsatz betrachtest, beziehst du auch Menschen, Abläufe und Regeln ein.
Ein Informatiksystem kann sehr unterschiedlich groß sein:
- Ein kleines Programm kann bereits ein Informatiksystem sein.
- Ein einzelnes Programm kann zum Beispiel beim Schreiben eines Textes helfen.
- Mehrere Rechner, Programme und Netzwerkverbindungen können ein großes vernetztes Informatiksystem bilden.
Betrachtest du nur die Programme, heißt das nicht, dass sie ohne Geräte laufen: Zur Ausführung brauchen sie Hardware.
Ein Barcodescanner ist ein Gerät, das einen Strichcode einliest. Ein solcher Code kann ein bestimmtes Buch der Bibliothek kennzeichnen. Der Scanner allein ist noch kein vollständiges Ausleihsystem. Erst im Zusammenspiel mit Programmen, Daten und weiteren Bestandteilen kann die Ausleihe bearbeitet werden.
Nicht die Größe entscheidet. Ein Informatiksystem erkennst du daran, dass seine Bestandteile gemeinsam Informationen verarbeiten und damit eine Aufgabe lösen.
Welche Bestandteile arbeiten zusammen?
Die Bestandteile eines Informatiksystems haben unterschiedliche Aufgaben.
Hardware
Hardware sind die körperlichen, anfassbaren Bestandteile. Dazu gehören beispielsweise Rechner, Tastatur, Monitor, Mikrofon, Kamera, Drucker und Scanner.
Software
Software umfasst Programme und die darin festgelegten Anweisungen. Sie bestimmt, wie Informationen verarbeitet werden und was die Hardware tun soll.
Daten
Daten stellen Informationen dar, zum Beispiel als Text, Zahl oder Bild. Ein Computer kann solche Daten verarbeiten, speichern und übertragen. Ein gespeicherter Buchtitel oder Rückgabetermin ist ein Beispiel dafür.
Die Information ist das, was du daraus erfährst: Beim Lesen des Rückgabetermins erkennst du, wann du das Buch zurückbringen sollst.
Ein Netzwerk verbindet Geräte, damit sie Daten austauschen können. Zu den Netzwerkkomponenten, also den Teilen des Netzwerks, gehören zum Beispiel Verbindungskabel. Eine Netzwerkverbindung ist jedoch nicht bei jedem Informatiksystem nötig.
Bei einer umfassenden Betrachtung gehören auch Menschen, Abläufe und Regeln zum System. Menschen bedienen oder verwalten es. Abläufe legen fest, was nacheinander geschieht. Regeln bestimmen beispielsweise, wer etwas ausleihen darf und wann es zurückgegeben werden muss.
In unserem vereinfachten, erfundenen Bibliotheksbeispiel ist der Barcodescanner Hardware. Das Ausleihprogramm ist Software. Buchtitel, Nutzerdaten und Rückgabetermine sind Daten. Das Bibliothekspersonal und die ausleihende Person nutzen das System nach festgelegten Ausleihregeln.
Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.
Ein Barcodescanner gehört zur . Das Ausleihprogramm ist . Gespeicherte Rückgabetermine sind .
Wie gelangen Informationen durch das System?
Bei vielen Informatiksystemen kannst du Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe unterscheiden. Nach den Anfangsbuchstaben heißt das EVA-Prinzip. Dazu kommt häufig die Speicherung.
- Eingabe: Informationen gelangen in das System. Eingabegeräte sind zum Beispiel Tastatur, Maus, Scanner, Mikrofon und Kamera.
- Verarbeitung: Der Rechner führt die Anweisungen der Software aus. Er kann zum Beispiel passende Daten suchen oder verändern.
- Speicherung: Benötigte Daten werden in einem Speicher abgelegt und können später erneut verwendet werden.
- Ausgabe: Das System gibt ein Ergebnis aus. Ausgabegeräte sind zum Beispiel Monitor, Drucker, Lautsprecher und Projektor.
Diese Liste ist kein starrer Zeitplan: Speicherung kann an verschiedenen Stellen erfolgen. Ein System kann Daten mehrfach verarbeiten, speichern oder über ein Netzwerk übertragen.
Angenommen, in unserem erfundenen Bibliotheksbeispiel wurde die ausleihende Person bereits im Programm ausgewählt. Ein Scanner liest den Code ihres Buches ein. Der Rechner sucht nach den Anweisungen des Programms die passenden Buchdaten. Anschließend speichert das System die Ausleihe mit Rückgabetermin und zeigt diesen Termin auf einem Bildschirm an.
Der Scanner übernimmt die Eingabe. Das Programm und der Rechner verarbeiten die Daten. Der Speicher hält die Ausleihdaten fest. Der Bildschirm übernimmt die Ausgabe.
Wie funktioniert das Bibliothekssystem?
Wir untersuchen unser erfundenes Bibliotheksbeispiel genauer. Die Aufgabe lautet: Festhalten, wer welches Buch ausgeliehen hat und wann es zurückgegeben werden soll. Dabei betrachten wir neben der Technik auch die Menschen und Regeln.
| Bereich | Beispiele im Bibliothekssystem | Aufgabe |
|---|---|---|
| Hardware | Rechner, Tablets, Barcodescanner | Daten eingeben, verarbeiten und ausgeben |
| Software | Programme für Ausleihe, Leserverwaltung und Nachbestellung | Abläufe steuern und Daten bearbeiten |
| Daten | gespeicherte Buchtitel, Buchcodes, Nutzerdaten und Rückgabetermine | Informationen bereitstellen und festhalten |
| Menschen | ausleihende Personen, Bibliothekspersonal | System nutzen und verwalten |
| Prozesse und Regeln | Ausleihe, Rückgabe, Rückgabefristen | geordnete Nutzung ermöglichen |
Du möchtest in unserer erfundenen Bibliothek ein Buch ausleihen. Dein Ausweis und das Buch sind bereits im System erfasst.
- Eine Mitarbeiterin liest den Code deines Bibliotheksausweises ein. Das Programm findet dadurch deine gespeicherten Nutzerdaten.
- Sie scannt den Barcode des Buches. Der Code kennzeichnet dieses einzelne Buch; das Programm findet dazu die Buchdaten.
- Das Programm prüft nach den gespeicherten Ausleihregeln, ob du das Buch ausleihen darfst, und bestimmt den Rückgabetermin. Wir nehmen an, dass die Ausleihe erlaubt ist.
- Der Rechner speichert, dass dieses Buch an dich ausgeliehen ist, zusammen mit dem Rückgabetermin.
- Der Bildschirm zeigt die Ausleihe und den Termin an. So kannst du erkennen, wann du das Buch zurückbringen sollst.
Kein einzelner Bestandteil erledigt die gesamte Aufgabe. Erst ihr Zusammenspiel bildet das Bibliothekssystem.
Welche Verwechslungen solltest du vermeiden?
Hardware und Software sind nicht dasselbe. Hardware kannst du anfassen. Software besteht aus Programmen und Anweisungen.
Programme und die von ihnen bearbeiteten Daten haben verschiedene Aufgaben. Das Ausleihprogramm enthält die Anweisungen; Buchtitel und Rückgabetermine sind die Angaben, mit denen es arbeitet. Auch Programme werden im Computer als Daten gespeichert. Für unser Beispiel unterscheiden wir ihre Aufgaben.
Ein Ein- oder Ausgabegerät ist nicht automatisch das gesamte System. Eine Tastatur, ein Scanner oder ein Monitor übernimmt nur eine bestimmte Funktion innerhalb eines größeren Zusammenhangs.
Ein Netzwerk ist nicht immer erforderlich. Kleine Programme können Aufgaben ohne Netzwerkverbindung lösen. Bei vernetzten Informatiksystemen ermöglicht das Netzwerk den Datenaustausch zwischen mehreren Teilen.
Ein Rechner ist nicht immer das ganze Informatiksystem. Ein Computersystem umfasst Hardware und Software. Wenn du die gesamte Buchausleihe untersuchst, gehören außerdem die verwendeten Buch- und Nutzerdaten sowie die beteiligten Menschen, Abläufe und Regeln zur Betrachtung.
Aufgabe: Stell dir vor, der Barcodescanner unserer Beispielbibliothek ist kaputt. Die Buchcodes stehen auch als lesbarer Text auf den Büchern. Das Ausleihprogramm erlaubt, sie mit der Tastatur einzugeben. Kann die Ausleihe weitergehen? Begründe deine Antwort.
Lösung: Ja, unter diesen Bedingungen ersetzt die Tastatur den Scanner bei der Eingabe. Das Programm kann den eingegebenen Code weiterhin den Buchdaten zuordnen und die Ausleihe speichern. Der Ausfall eines Eingabegeräts löscht also nicht automatisch die Programme oder die Daten.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Informatiksystem
- löst eine Aufgabe durch Informationsverarbeitung
- nutzt Programme und Daten; zur Ausführung auch Hardware
- kann Netzwerkkomponenten enthalten
- verarbeitet Eingaben und erzeugt Ausgaben
- kann Menschen, Abläufe und Regeln einbeziehen
- kann klein, groß, unvernetzt oder vernetzt sein
Wenn du ein unbekanntes Informatiksystem untersuchst, gehe in dieser Reihenfolge vor:
- Benenne die Aufgabe des Systems.
- Suche Hardware, Software und Daten.
- Ordne Eingabe, Verarbeitung, Speicherung und Ausgabe zu.
- Prüfe, ob ein Netzwerk beteiligt ist.
- Erkläre, welche Menschen, Abläufe und Regeln für die Aufgabe wichtig sind.
Abschluss-Check
Kannst du bei einem neuen Beispiel die Aufgabe, die Bestandteile und ihr Zusammenspiel begründet erklären, hast du das zentrale Prinzip verstanden.