Was ist Informatik – Unser Positionspapier
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Unter einem Informatiksystem verstehen wir ein aus Software und/oder Hardware bestehendes System, das Aufgaben in der Informationsverarbeitung oder -über- tragung erfüllt. Es führt etwa Berechnungen durch, vermittelt Informationen und übt Kontrollfunktionen aus. Es verwaltet, plant, koordiniert und steuert. Solche Systeme gibt es in allen Größenordnungen. »Sehr klein« sind etwa Algorithmen für elementare Funktionen, einfache Überwachungsaufgaben oder einfache Protokolle. »Sehr groß« sind etwa das Fahndungssystem von Interpol, das Internet, weltumspan- nende Telefonnetze oder Weltraumprogramme. Informatiksysteme können isoliert auftreten, meist aber sind sie eingebettet in andere technische, wirtschaftliche oder gesellschaftliche Systeme. Die Ingenieurdisziplin Informatik befasst sich mit dem Entwurf, der Implementierung und dem Einsatz solcher Systeme für unterschiedlichste Anwendungsgebiete. Im Zentrum steht dabei die Konstruktion, meist bezogen auf abstrakte Objekte und oft ohne direkte Veranschaulichungsmöglichkeiten. Die Anforderungen reichen vom Neuentwurf über das Konfigurieren existierender Komponenten, die Kopplung, Inte- gration und Anpassung verschiedener Informatiksysteme bis hin zur Aktualisierung von Altsystemen in Industrie, Wirtschaft und Verwaltung. Charakteristisch ist dabei das Arbeiten im Team mit Anwendern und Fachleuten anderer Disziplinen. Neue Methoden und Erkenntnisse der für die Praxis relevanten Techniken und Vorge- hensweisen werden heute vor allem in folgenden Teilbereichen der Informatik erar- beitet:
Chipentwurf, Integrierte Hardware-Softwaresysteme, Migration > Rechnerarchitektur und hoch-parallele Hardware-Strukturen > Betriebssysteme und vernetzte Systemsoftware > Rechner- und Kommunikationsnetze, verteilte Systeme > Datenbanken und Informationssysteme > Eingebettete Systeme und Echtzeitsysteme > Modellierung und Simulation Informatik
10 003336 WII DIN A5_RZ 14.07.2006 12:26 Uhr Seite 10 11 > Grafische Datenverarbeitung, Visualisierung und virtuelle Welten > Künstliche Intelligenz und Agententechnologie > Mensch-Maschine-Interaktion und Ubiquitous Computing > Formale Grundlagen, Logik und Algorithmentheorie > Software Engineering und Systemarchitekturen > Sicherheit, Zuverlässigkeit, Fehlertoleranz und Qualitätssicherung Durch die vielfältigen Anwendungen haben sich neue Wissensbereiche wie Bio-, Geo-, Ingenieur-, Medien-, Medizin-, Rechts-, Verwaltungs- oder Wirtschaftsinformatik ent- wickelt. Diese Vielzahl demonstriert zum einen die unbegrenzt scheinenden Anwen- dungsmöglichkeiten, sie ist aber auch ein Ausdruck für das Zusammenwachsen von Wissenschaften. Diese fächerübergreifenden Kooperationen, zu denen die Informatik mit ihren Modellen und Methoden beiträgt, erfordern ingenieurmäßiges Arbeiten: konstruktives Vorgehen, präzise Analysen, Spezifikation, Modellierung und prototypi- sche Implementierung, Orientierung an Anwendern, systematische Planung, Arbeit im Team, rasche Umsetzung neuester Erkenntnisse, Erstellung und Nutzung von Werkzeugen usw. Das Ergebnis sind »Informations- oder »Informatikprodukte«, die in der Regel in größere Systeme eingebaut werden. Informatikprodukte müssen nach ihrer erstmaligen Herstellung nicht mehr gefer- tigt, sondern nur noch elektronisch kopiert werden, sodass ihre Verbreitung besonders einfach ist und sehr schnell abläuft. Sie lassen sich leichter als materielle Produkte an- passen und verändern – aber auch leichter manipulieren. Da es sich um »geistige Produkte« handelt, greifen sie in den Alltag nachhaltiger ein als übliche »anfassbare« technische Produkte, die meist nur zu bestimmten Gelegenheiten benutzt werden. Die Informatik hat daher eine besondere Verantwortung für die »Sinnhaftigkeit«, die kulturelle Verträglichkeit und die am Menschen orientierte Nutzbarkeit ihrer Systeme. Daher spielen auch ergonomische Kenntnisse, Fragen des Einsatzes und der sozialen Auswirkungen, die Ontologie und ethische Anforderungen eine herausgehobene Rolle.
4 003336 WII DIN A5_RZ 14.07.2006 12:26 Uhr Seite 11 Informatik ermöglicht das Experimentieren in einem virtuellen Labor, das auf Modellierung und Simulation beruht, auf der Formalisierung des Untersuchungs- raums und dem Durchrechnen von Modellen. Hier spielt man Szenarien durch, die sich dem physischen Experiment verschließen, wie etwa Landungen auf fremden Planeten, Schnitte durch lebende Wesen, etwa zur Diagnose oder zur Vorbereitung von Operationen, Bevölkerungsentwicklungen unter verschie- denen Voraussetzungen, Auswirkungen von Katastrophen technischer oder natürli- cher Art, etwa den Ausfall von Steuerungen in Energiesystemen, Erdbeben oder Tan- kerunfälle. Auch dort, wo etwas entwickelt oder endgültig fertig gestellt werden soll, werden Situationen oder Strukturen voraus berechnet, um das weitere Vorgehen zu ermitteln und abzusichern. Bei Simulation und Visualisierung wird mittlerweile eine so hohe Detailtreue erreicht, dass viele der hierbei gewonnenen Aussagen als zuver- lässig gelten dürfen, auch wenn sie nicht in der Realität nachgeprüft werden können. Besonders präzise, meist in Naturwissen- schaft und Technik eingesetzte Simulationen werden im Fachgebiet »Scientific Computing« (»wissenschaftliches Rechnen«) untersucht. Es kombiniert Methoden aus Mathematik und Informatik mit einer Anwendungswis- senschaft und stellt zusätzliche Anforde- rungen in den Bereichen Modellierungsme- thodik, Datenanalyse, parallele Algorithmen, Höchstleistungsrechnen, Visualisierung, wis- sensbasierte Systeme, Bildverarbeitung und anderen.
Informatik als Experimentalwissenschaft 12
stufen eines geometrischen Modells (dargestellt mithilfe von Oktalbäumen, Stadt > Gebäude > Büroeinrichtung) für unterschiedliche Simula- tionsaufgaben (z.B. Verkehrssimulation, Außen- umströmung, Innenraumklimatisierung). 003336 WII DIN A5_RZ 14.07.2006 12:26 Uhr Seite 12 Yüklə 0,83 Mb. Dostları ilə paylaş:
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