Computer
Computer[kɔm'pju:tər, engl.] der (Rechner, Rechenanlage, Datenverarbeitungsanlage), programmgesteuerte elektron. Anlage zur Datenverarbeitung und -speicherung sowie zur Steuerung von Geräten und Prozessen. Unter C. versteht man heute fast ausschließlich Digitalrechner im Unterschied zum Analogrechner und zum Hybridrechner. Der Begriff C. reicht dabei vom fest programmierten C., der als Steuerungsautomat z. B. in Haushaltsgeräten verwendet wird, bis zum frei programmierbaren universellen Großrechner und zum Super-C. für komplizierteste mathemat. Aufgaben.Klassifizierung: C. werden häufig in Super-C., Groß-C., Mikro-C. und Mini-C. eingeteilt oder nach ihrer Anwendung in Büro-C. (Arbeitsplatz-C., Workstation), Heim-C. (Home-C.) und Personal-C. (PC), zu denen z. B. Laptop, Notebook und Notepad gehören. Eine systemat. Klassifizierung ist wegen ihrer vieldimensionalen Leistungs- und Anwendungsmöglichkeiten problematisch.Struktur und Arbeitsweise: Arbeitsweise und Anwendungsmöglichkeiten eines C. werden außer durch die gerätetechn. Einrichtungen (Hardware) von den verfügbaren programmtechn. Hilfsmitteln (Software) bestimmt, bes. von dem Betriebssystem (Systemsoftware), das die Abwicklung der auszuführenden Programme (Anwendersoftware) steuert und überwacht. Alle C. besitzen ein oder mehrere Ein- und Ausgabegeräte (Peripheriegeräte), die über Kanäle mit der Zentraleinheit, dem Hauptbestandteil eines C., verbunden sind. Die Eingabe von Daten und Programmen geschieht meist über eine Tastatur und/oder Maus, aber auch von Massenspeichern oder über Telekommunikation von anderen Computern. Der Datenausgabe dienen i. d. R. Bildschirme und Drucker oder Plotter. Die Zentraleinheit (meist Mikroprozessor) besteht aus einem oder mehreren Prozessoren mit Steuer- und Rechenwerk sowie einem Hauptspeicher (Arbeitsspeicher). Er enthält die auszuführenden Programme sowie die zu verarbeitenden Daten und wird vorwiegend als Halbleiterspeicher eingesetzt. Das Steuerwerk wird durch die Befehle der Software gesteuert (Programmsteuerung). Es liest die Befehle aus dem Arbeitsspeicher, interpretiert sie und erzeugt die erforderl. Steuersignale für die Befehlsausführung, die von integrierten Schaltungen, den Chips, realisiert wird. Das Rechenwerk führt die Rechenoperationen aus. Um mehr Daten und Programme speichern zu können, wird der Arbeitsspeicher eines C. um externe Speicher (z. B. Magnetplatten, Disketten, CD-ROMs) ergänzt.Geschichte: Eine mechan. Rechenanlage mit Lochstreifensteuerung entwarf C. Babbage um 1840. Seine Idee der Programmsteuerung von Rechenanlagen und das von G. W. Leibniz entwickelte Dualsystem waren die Grundlage für die ersten elektromechan. Relaisrechner (K. Zuse 1941, H. H. Aiken 1944). Das Konzept der internen Programmspeicherung formulierte J. von Neumann 1945. Die Geschichte der C.-Entwicklung vollzog sich nach den verwendeten Bauelementen in C.-Generationen: Die erste C.-Generation begann mit dem Einsatz von Elektronenröhren (1946), die zweite (1955) mit der Verwendung von Transistoren. Integrierte Schaltungen (seit 1962) bestimmten die dritte, der Einsatz hoch- bzw. höchstintegrierter Schaltkreise (seit 1978) die vierte C.-Generation. Durch die Verwendung elektron. und opt. Schaltelemente sind Verarbeitungsgeschwindigkeit und Speicherkapazität von C. bei zunehmender räuml. Miniaturisierung sehr hoch. Die Leistungsfähigkeit von Super-C. liegt heute in der Größenordnung von Mrd. Operationen pro Sekunde. - Die C. der nächsten Generation werden voraussichtlich spezielle Aufgaben selbstständig lösen (künstliche Intelligenz), in bestimmtem Maße lernfähig sein sowie die natürl. Sprache und Bildinformationen verarbeiten.
▣ Literatur:
Coy, W.: Aufbau u. Arbeitsweise von Rechenanlagen. Braunschweig u. a. ²1992.
⃟ Giloi, W. K.: Rechnerarchitektur. Berlin u. a. ²1993.
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⃟ Brauner, D. J. u. a.: PC-Anwender-Lexikon. München u. a. 1999.
⃟ Kunz, M.: Der 2000-Crash. Wenn die C. verrückt spielen. München 1999.