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Kinder-Universität Karlsruhe
Wie Dinos wieder Wie Dinos wieder laufen lernenlaufen lernen
- und andere Geheimnisse - und andere Geheimnisse im Computerim Computer
Eine KinderUni-Vorlesung von Eine KinderUni-Vorlesung von Prof. Dr. Susanne Boll (Universität Oldenburg) undProf. Dr. Susanne Boll (Universität Oldenburg) undProf. Dr. Ralf Reussner (Universität Karlsruhe)Prof. Dr. Ralf Reussner (Universität Karlsruhe)
Kinder-Universität Karlsruhe
Was haben Dinosaurier mit Computern zu tun?
??
Kinder-Universität Karlsruhe
Wie rechnet der Computer die Bildpunkte denn nun aus?
Kinder-Universität Karlsruhe
Woraus besteht denn ein Computer?
Kinder-Universität Karlsruhe
Vorsicht Stromschlag!
• Vor dem Aufschrauben eines Computers muss der Netzstecker abgezogen werden!
Kinder-Universität Karlsruhe
Was ist drin im Computer?
Haupt-platine
Kinder-Universität Karlsruhe
Was ist drin im Computer?
Graphik-karte
Haupt-prozessor
Speicher
Festplatte
Kinder-Universität Karlsruhe
Hauptprozessor
Kinder-Universität Karlsruhe
Hauptprozessor
5 cm
5 cm
Kinder-Universität Karlsruhe
Speicher
Kinder-Universität Karlsruhe
SpeicherSpeicherchips
SteckverbindungSpeicherzelle
Speicher-adresse
Gespeicherter Wert
2 3a 7 2 41 5
Kinder-Universität Karlsruhe
Graphikkarte
Kinder-Universität Karlsruhe
Graphikkarte
Kinder-Universität Karlsruhe
Graphikkarte
Kinder-Universität Karlsruhe
Graphikkarte
Kinder-Universität Karlsruhe
Graphikkarte
Kinder-Universität Karlsruhe
Graphikkarte
Kinder-Universität Karlsruhe
Wie rechnet der Computer?
Kinder-Universität Karlsruhe
Drahtgitter-Modell
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1
2
3
4
5
6
7
8
Punkt (8,2)+3
Punkt (11,2)
Kinder-Universität Karlsruhe
Wie läuft das Plusrechnen zweier Zahlen ab?
Hauptprozessor
Speicher
6
7
8
9
6
Kinder-Universität Karlsruhe
Wie läuft das Plusrechnen zweier Zahlen ab?
6
7
8
9
Programmzähler
Rechenwerk
Leiterbahnen
Speicherzellen
6
Kinder-Universität Karlsruhe
3
899
Wie läuft das Plusrechnen zweier Zahlen ab?
6 6
7
8
9
3
8
a
8 9+9
8 9+9
Kinder-Universität Karlsruhe
9
3
8
Wie läuft das Plusrechnen zweier Zahlen ab?
6
7
8
a
3
8
8 9+96
8 + 9 9
Kinder-Universität Karlsruhe
9
11
8
+
3
Wie läuft das Plusrechnen zweier Zahlen ab?
6
7
8
a
8
3
6
8 9 9
8 9+9
Kinder-Universität Karlsruhe
Wie rechnet der Computer?
Kinder-Universität Karlsruhe
Wie rechnet der Computer?
Leiterbahnen
Rechenwerk
Kinder-Universität Karlsruhe
Wie rechnet der Computer?
Leiterbahnen
Rechenwerk
Zehner-system
123456789
101112131415
Kinder-Universität Karlsruhe
Strom aus (0)
Wie rechnet der Computer?
Leiterbahnen
Rechenwerk
Zehner-system
Zweier-system
1 00012 00103 00114 01005 01016 01107 01118 10009 1001
10 101011 101112 110013 110114 111015 1111
Strom an (1)
Kinder-Universität Karlsruhe
0 1 0
Wie rechnet der Computer?
Leiterbahnen
Rechenwerk
Zehner-system
Zweier-system
1 00012 00103 00114 01005 01016 01107 01118 10009 1001
10 101011 101112 110013 110114 111015 1111
3 = 0 1
Zehner-system
Zweier-system
1 00012 00103 00114 01005 01016 01107 01118 10009 1001
10 101011 101112 110013 110114 111015 1111
8 = 1 0 0
Zehner-system
Zweier-system
1 00012 00103 00114 01005 01016 01107 01118 10009 1001
10 101011 101112 110013 110114 111015 1111
Kinder-Universität Karlsruhe
0 1 0
Wie rechnet der Computer?
Leiterbahnen
Rechenwerk
Zehner-system
Zweier-system
1 00012 00103 00114 01005 01016 01107 01118 10009 1001
10 101011 101112 110013 110114 111015 1111
3 = 0 1 8 = 1 0 0
+
01 1 1 = 11
Zehner-system
Zweier-system
1 00012 00103 00114 01005 01016 01107 01118 10009 1001
10 101011 101112 110013 110114 111015 1111
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Jetzt können wir den Punkt verschieben
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1
2
3
4
5
6
7
8
Punkt (8,2)+3
Punkt (11,2)
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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!
Kinder-Universität Karlsruhe
Was haben wir gelernt?
Kinder-Universität Karlsruhe
Das also haben Dinosaurier mit Computern zu tun!
!!
Kinder-Universität Karlsruhe
Vielen Dank!
