- und andere Geheimnisse im Computer

Präsentation zum Thema: "- und andere Geheimnisse im Computer"—  Präsentation transkript:

1 - und andere Geheimnisse im Computer
Wie Dinos wieder laufen lernen - und andere Geheimnisse im Computer Eine KinderUni-Vorlesung von Prof. Dr. Susanne Boll (Universität Oldenburg) und Prof. Dr. Ralf Reussner (Universität Karlsruhe)

2 Was haben Dinosaurier mit Computern zu tun?

3 Wie rechnet der Computer die Bildpunkte denn nun aus?

4 Woraus besteht denn ein Computer?

5 Vorsicht Stromschlag! Vor dem Aufschrauben eines Computers muss der Netzstecker abgezogen werden!

6 Was ist drin im Computer?
Haupt- platine

7 Was ist drin im Computer?
Haupt- prozessor Speicher Graphik- karte Festplatte

8 Hauptprozessor

9 Hauptprozessor 5 cm 5 cm

10 Speicher

11 Speicher a 7 5 Speicherchips Speicherzelle Steckverbindung Speicher-
adresse 2 3 a 7 4 1 5 Gespeicherter Wert

12 Graphikkarte

13 Graphikkarte

14 Graphikkarte

15 Graphikkarte

16 Graphikkarte

17 Graphikkarte

18 Wie rechnet der Computer?

19 Drahtgitter-Modell Punkt (8, 2) +3 Punkt (11, 2) 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3
9 10 11

20 Wie läuft das Plusrechnen zweier Zahlen ab?
6 6 7 8 Speicher 9 Hauptprozessor

21 Wie läuft das Plusrechnen zweier Zahlen ab?
6 6 7 Programmzähler 8 Rechenwerk 9 Speicherzellen Leiterbahnen

22 Wie läuft das Plusrechnen zweier Zahlen ab?
6 8 9 +  8 9 +  6 7 a 8 3 3 9 8 8 9

23 Wie läuft das Plusrechnen zweier Zahlen ab?
6 8 9 +  6 +  8 9 9 7 a 8 3 3 9 8 8

24 Wie läuft das Plusrechnen zweier Zahlen ab?
6 8 9 +  6  8 9 9 7 3 8 a + 8 3 11 9 8

25 Wie rechnet der Computer?

26 Wie rechnet der Computer?
Leiterbahnen Rechenwerk

27 Wie rechnet der Computer?
Zehner-system 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Leiterbahnen Rechenwerk

28 Wie rechnet der Computer?
Zehner-system Zweier-system 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111 Leiterbahnen Rechenwerk Strom an (1) Strom aus (0)

29 Wie rechnet der Computer?
Zehner-system Zweier-system 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111 Zehner-system Zweier-system 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111 Zehner-system Zweier-system 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111 3 = 1 1 8 = 1 Leiterbahnen Rechenwerk

30 Wie rechnet der Computer?
Zehner-system Zweier-system 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111 Zehner-system Zweier-system 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111 3 = 1 1 8 = 1 Leiterbahnen + Rechenwerk = 11 1 1 1

31 Jetzt können wir den Punkt verschieben
8 7 6 5 Punkt (8, 2) 4 +3 3 Punkt (11, 2) 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

32 Wie viele Rechnungen braucht man um den Ball zu bewegen?
1 Ball als Drahtgitter 100 Punkte 25 Bilder in einer Sekunde 2 Berechnungen pro Punkt 25 * 100 * 2 = 5000 Rechnungen in einer Sekunde Jedes Kind hier im Hörsaal müsste mehr als 70 Berechnungen in einer Sekunde durchführen!

33 Was haben wir gelernt?

34 Das also haben Dinosaurier mit Computern zu tun!

35 Vielen Dank!

36 Wie rechnet der Computer?
Zehner-system Zweier-system 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111 Zehner-system Zweier-system 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111 3 = 1 1 9 = 1 1 Leiterbahnen + Rechenwerk = 12 1 1