Herzlich willkommen zur ersten Lektion! Bevor wir uns mit dem Internet, Handys oder Sicherheit beschäftigen können, müssen wir verstehen, wie Computer überhaupt „denken“ und Informationen speichern.
Stellen Sie sich vor, Sie lernen eine komplett neue Sprache. Diese Sprache besteht nur aus zwei Wörtern. Das ist die Sprache des Computers!
1. Der allererste Grundbaustein: Das Bit
Die Herleitung:
Ein Computer ist im Grunde eine sehr große, schnelle Maschine, die nur eines kann: Strom an- oder ausschalten.
Wir nennen diese kleinste Informationseinheit ein Bit.
-
Wenn der Schalter AN ist, ist das eine 1.
-
Wenn der Schalter AUS ist, ist das eine 0.
| Zustand | Bedeutung |
| 0 (Strom aus) | NEIN / FALSCH / AUS |
| 1 (Strom an) | JA / WAHR / EIN |
Analogie (Das Licht): Das Bit ist wie ein einfacher Lichtschalter in einem Raum. Entweder ist das Licht an (1) oder es ist aus (0). Es gibt nichts dazwischen. Das ist die gesamte Sprache des Computers.
Tiefgründiger Fakt: Ein einziges Bit kann uns nur zwei verschiedene Informationen liefern (entweder 0 oder 1). Um zum Beispiel einen Buchstaben oder eine Zahl darzustellen, brauchen wir viel mehr Schalter!
2. Vom Lichtschalter zum Alphabet: Das Byte
Wie können wir mit nur Nullen und Einsen (Bits) einen Buchstaben wie „A“ oder eine Zahl wie „5“ darstellen?
Wir müssen mehrere Lichtschalter nebeneinander stellen, um eine Kombination zu erzeugen.
-
Wir nehmen acht dieser kleinen Schalter (Bits) zusammen.
-
Diese Gruppe von acht Bits nennen wir ein Byte.
| Bit-Gruppe | Name | Speicherkapazität |
| 8 Bits | 1 Byte | Kann 256 verschiedene Zeichen darstellen (z.B. ein Buchstabe, eine Zahl oder ein Satzzeichen). |
Herleitung (Warum 8?): Mit einem Byte können wir $2^8$ (also $2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2$) Kombinationen bilden, was genau 256 verschiedene Zeichen ergibt. Das reicht locker für unser gesamtes Alphabet, alle Zahlen und Sonderzeichen.
Beispiel: Der Buchstabe A wird im Computer mit der Folge 01000001 gespeichert. Die Zahl 1 wird mit 00110001 gespeichert.
🔑 Kernbotschaft: Ein Byte speichert genau einen Buchstaben.
3. Vom Byte zur digitalen Welt: Daten und Fakten
Wenn ein Buchstabe ein Byte ist, wie speichern wir dann große Dateien wie Fotos oder Filme? Wir brauchen einfach nur sehr, sehr viele Bytes.
Die digitalen Speichereinheiten funktionieren wie unser Meter-System (Meter, Kilometer):
| Name (Kurzform) | Größe (Bytes) | Analogie (Wortschatz) |
| Kilobyte (KB) | ca. 1.000 Bytes | Ein sehr kurzer Text ohne Bilder. |
| Megabyte (MB) | ca. 1.000 KB | Eine mittelgroße E-Mail oder ein niedrig aufgelöstes Foto. |
| Gigabyte (GB) | ca. 1.000 MB | Genug Platz für mehrere hundert Fotos oder mehrere Stunden Musik. (Das ist die gängige Größe eines USB-Sticks.) |
| Terabyte (TB) | ca. 1.000 GB | Eine sehr große externe Festplatte, auf der Tausende von Filmen Platz haben. |
Datenfakt: Ein hochauflösendes Foto von Ihrem Smartphone hat heute oft 5 bis 10 Megabyte (MB). Das sind 10 Millionen einzelne Lichtschalter (Bits), die Ihr Handy speichern muss, damit Sie das Bild sehen können!
Bedeutung für die Technologie:
-
Die Geschwindigkeit: Wenn wir von einer schnellen Internetleitung sprechen, meinen wir, wie viele Bits pro Sekunde übertragen werden können.
-
Der Speicher: Wenn Sie ein Handy mit 128 GB Speicher kaufen, wissen Sie jetzt, dass dies für 128 Milliarden Buchstaben, Zahlen und Bildpunkte ausreicht.
[BILD-ID: Eine minimalistische Grafik, die eine Kette von acht Lichtschaltern (vier an, vier aus) zeigt, die als „1 Byte“ beschriftet ist. daneben ein großes „A“.]
📝 Zusammenfassung der Lektion
-
Das Bit ist der kleinste Baustein (entweder 0 oder 1).
-
Das Byte ist eine Gruppe von acht Bits und kann einen Buchstaben speichern.
-
Alle digitalen Daten (Texte, Fotos, Videos) sind nichts anderes als extrem lange Ketten aus Nullen und Einsen, die der Computer nur dank dieser digitalen Sprache verarbeiten kann.