Wie Computer Informationen verarbeiten

Die Sprache des Computers: Nur 0 und 1

Stell dir vor, du unterhältst dich mit einem Freund auf Deutsch. Der Computer „spricht“ aber eine ganz andere Sprache. Er versteht nur zwei Zustände: Strom an oder Strom aus.

In der Informatik sagen wir dazu: Wahr oder Falsch, Ein oder Aus. Damit der Computer trotzdem alles Mögliche berechnen kann, hat man sich ein geniales Zahlensystem ausgedacht: das Binärsystem (Zweiersystem).

• „Strom aus“ entspricht der Ziffer 0.
• „Strom an“ entspricht der Ziffer 1.

Alle Daten – ob Text, Bild, Video oder Spiel – werden im Computer in diese winzigen 0en und 1en umgewandelt.

Das Bit – Die kleinste Einheit

Die kleinste Informationseinheit im Computer ist das Bit. Das Wort ist eine Abkürzung für Binary Digit (binäre Ziffer). Ein Bit kann entweder 0 oder 1 sein – mehr nicht!

Für einen ganzen Buchstaben reicht ein einzelnes Bit nicht – damit lassen sich nur zwei Zustände beschreiben (z. B. „Ja“ oder „Nein“).

Das Byte – Der kleine Bruder des Bits

Damit der Computer mehr als nur zwei Zustände speichern kann, fasst man 8 Bits zu einer neuen Einheit zusammen: dem Byte.

Ein Byte ist also eine Gruppe von 8 Nullen und Einsen, z. B. 01000001. Mit einem Byte lassen sich 256 verschiedene Zustände darstellen – genug für alle Groß- und Kleinbuchstaben, alle Zahlen und wichtige Sonderzeichen (!, ?, @ …).

Größere Einheiten: Kilobyte, Megabyte, Gigabyte

Da ein Byte viel zu klein ist, um Fotos, Filme oder ganze Festplatten zu beschreiben, gibt es größere Einheiten. Wichtig: In der Computerwelt zählt man nicht in 10er-Schritten, sondern in 2er-Schritten (weil es nur 0 und 1 gibt). Deshalb ist 1 Kilobyte nicht 1000 Byte, sondern 1024 Byte (2¹⁰).

So werden verschiedene Daten zu 0 und 1

Wie werden aus einem Bild oder Text plötzlich Nullen und Einsen? Ein kurzer Einblick:

• Text: Jeder Buchstabe hat einen festen Code (z. B. ASCII oder Unicode). „A“ hat den Code 65 – binär: 01000001.
• Bilder: Ein Bild besteht aus Pixeln. Für jedes Pixel wird die Farbe (Rot, Grün, Blau) als Zahl gespeichert und in Binärcode umgewandelt.
• Musik / Videos: Die Schwingungen der Töne werden in regelmäßigen Abständen gemessen (Abtastung); diese Messwerte werden als Zahlen und dann als Binärcode gespeichert.

Im Grunde wird also alles in Zahlen umgewandelt – und diese Zahlen werden als 0 und 1 (Bits) im Arbeitsspeicher oder auf der Festplatte abgelegt.

Zusammenfassung: Vom Bit zur App

Dein Tastendruck (Eingabe) wird in Bits umgewandelt, in Bytes zusammengefasst, vom Prozessor verarbeitet und dann wieder in Bits umgewandelt, um dir das Ergebnis auf dem Bildschirm (Ausgabe) anzuzeigen.