- 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)

Was haben Dinosaurier mit Computern zu tun?

Wie rechnet der Computer die Bildpunkte denn nun aus?

Woraus besteht denn ein Computer?

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

Was ist drin im Computer? Haupt- platine

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

Hauptprozessor

Hauptprozessor 5 cm 5 cm

Speicher

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

Graphikkarte

Graphikkarte

Graphikkarte

Graphikkarte

Graphikkarte

Graphikkarte

Wie rechnet der Computer?

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

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

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

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

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

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

Wie rechnet der Computer?

Wie rechnet der Computer? Leiterbahnen Rechenwerk

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

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)

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

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

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

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!

Was haben wir gelernt?

Das also haben Dinosaurier mit Computern zu tun!

Vielen Dank!

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