IT in de context van het recht Week 1 Data, hardware
Inhoud
- Inleiding, opzet college, voorstellen
- Geschiedenis
- Bits, bytes
- Digitale bestanden
- De computer
- Algoritmen
- Software
Opzet van het college
1. Data, hardware
2. Software, besturingssystemen, opslag
3. Netwerken
4. Design
5. Digitale sporen
6. Inleiding cryptografie
7. Beveiliging
Werkgroepen
- Laptop en boeken mee!
- Opdrachten online: voorbereiden verplicht!
Studiemateriaal
- Boek: Brian Kernighan, "Understanding the Digital World: What You Need to Know about
Computers, the Internet, Privacy, and Security", Princeton University Press, 2017. Alleen:
H1 - H6, H8 - H13
- Lawrence Lessig "Code is Law” http://harvardmagazine.com/2000/01/ code-is-law-html,
Harvard Magazine, 2000
- Handouts via Nestor
Techneuten versus juristen
Techneuten: alles valt eronder of alles valt er niet onder.
Juristen: zoeken naar alternatieven.
Er zitten verschillende denkwijzen tussen deze twee, waardoor het lastig is om te communiceren
met elkaar op het IT-gebied. Juristen zijn genuanceerder terwijl het bij techneuten is zoals het is.
Zij hebben de neiging om binair en zwart/wit te denken.
Hoe denkt een techneut
Van abstract naar concreet (of andersom)
- Probeer eerst een ’speelgoedprobleem’
o In een zo simpel mogelijk model.
- Abstraheer van alle onnodige details
In lagen
- Los probleem op de juiste abstractie laag
o Het denken in termen van abstractielagen. Zij benoemen problemen in een juiste
laag op te oplossen, zodat je je eerst niet over alle details hoeft te bekommeren.
Daarnaast heeft het als voorbeeld dat het systeem blijft werken als je op een ander
laag een nieuwe abstractie verzint.
- Scherm implementatiedetails af
- Dan kun je andere implementatie kiezen zonder lagen daarboven aan te passen
- Voorbeeld: lamp (hoe maak je licht), fitting (interface), armatuur (hoe ziet het er uit)
o Het enige wat je hoeft aan te passen is de lamp.
In analogiën
- Veel inspiratie voor abstracties, technische oplossingen komen uit de natuur
o Bijvoorbeeld vergelijking met een boom.
- Soms in de vorm van personificatie, of identificatie van apparaten met mensen
o Computers kunnen een personificatie krijgen door bijvoorbeeld te spreken van
bepaalde personen. Zo is een computer niet een ‘het’ maar een ‘hij’ en worden
bepaalde dingen boomstructuur genoemd omdat het daarop lijkt.
Geschiedenis
Joseph-Marie Jacquard, automatisch weefgetouw, 1801
,Eerste die iets automatiseerde. Computers werken zoals ze werken door 1 van de allereerste
systemen, dat een voorloper is van de computer. Het weefgetouw van Joseph-Marie, die het
mogelijk maakte om complexe weefpatronen te automatiseren. Weefgetouw werd iedere keer
automatisch perfect en exact gekopieerd. Dit leidde ook tot de eerste tegenbewegingen tegen dit
soort innovatie. Mensen waren bang om hun (weef)banen te verliezen omdat ze werden vervangen
door de computers. Hier hadden ze geen zin in en dus gingen ze dingen slopen. Voorbeeld van hoe
een voorloper van IT effecten heeft op hoe de maatschappij zich gedraagt
Charles Babbage, Analytical Engine, 1837
Eerste echte computer, in de zin dat hij alle elementen bevatte van een hedendaagse computer,
was de Analytical Engine. Het bevatte ook het eerste concept van software. Puur mechanisch
apparaat. Had al vorm van geheugen waarin hij tijdelijk resultaten kon opslaan. Daarnaast
conditionele instructies: afhankelijk van bepaalde waarden dan wel de ene dan wel de andere stap
aan te voeren. Tot slot eerste vorm van concept van software. Van weefgetouw kan dit ook worden
gezegd, maar hier was dit duidelijker het geval. Vrouw was eerste programmeur van de wereld; ze
had een algoritme uitgeschreven die kon worden uitgevoerd door de analytical engine.
Relais, buis, transistor, IC (Integrated Circuit)
Bovenstaande was puur mechanisch. Op een gegeven moment kwam het relais uit wat
elektromagnetisch werd gestuurd (omschakelen hoefde niet meer door mensen). In plaats van een
vereiste fysieke handeling om de schakelaar om te zetten kan door een relais de (mechanische)
schakel in de relais deze worden omgezet. Dit werd gebruikt voor bijvoorbeeld
telefoonverbindingen tot stand te brengen. Maar ook een mechanische schakel kan kapot gaan.
Conceptueel loopt nog steeds stroom door een draadje in de buis die de schakelaar omzet, maar
niet meer in fysieke zin maar elektronisch omgezet. Omdat die schakeling elektrisch is en verder
geen mechanische componenten bezit, was die meer betrouwbaar. Nadeel was dat die dingen
behoorlijk warm werden.
Later werd transistor uitgevonden. Meest simpele schakelaar: als stroom op middelste pootje staat
is de verbinding aan, en anders uit.
Logische schakelingen
De N schakelaar zegt: ‘ik wil dat het lampje aan gaat als alle schakelaren dicht zijn’. Met die
transistoren kun je logische schakelingen maken. Meest gebruikelijke schakelingen:
AND-schakelaar zegt: ik wil dat lamp aan is als beide schakelingen aan staan.
- In logische formule: operatie die gegeven een 0 of een 1 op de ene en een 0 of een 1 op de
andere invoer, deze combinatie geeft. Dus als op beide of een van beide invoeren een 0 staat,
is de uitvoer 0. Is de uitvoer 1, dan betekent dat dus dat beide invoeren 1 zijn.
OR-schakelaar: idee dat lampje gaat branden als één van beide schakelaars dicht is.
- Uitvoer is 1, als ten minste één van de invoeren 1 is.
Hotelschakelaar (exclusive-OR): maakt het mogelijk om door één van de twee schakelaars om te
zetten, de lamp aan of uit te doen. Of je nou boven of onderaan de trap staat, je kunt de lamp aan
of uit doen.
- Vorm van binair optellen. Als 1 van de invoeren 1 is en de ander 0, is de uitvoer 1. Als beide
invoeren 0 zijn is de uitvoer 0. Als beide invoeren 1 zijn, is de uitvoer 0.
, Bits, bytes etc.
Wat kun je doen wanneer je binair de mogelijkheid hebt om te schakelen?
Hoe representeer je een getal
Wat betekent het om data/getallen te representeren. Dit is een resultaat van een betrekkelijk
willekeurige keuze. Zie hieronder. Unair is turven. Romeins spreekt voor zich. Decimaal gebruiken
we nu: cijfers 0-9 om een hoeveelheid getallen aan te duiden. Als je 1966 opschrijft, maakt het uit
dat de 1 helemaal links staat omdat het 1000 betekent. Als die 1 helemaal rechts stond
representeerde die maar 1. Dus ondanks dat het in ons hoofd automatisch gaat, zeg je in je hoofd
1x1000+9x100+6x10+6x1.
Unair
- Turfen d.m.b. streepjes: //// = 5
Romeins
- Streepjes kost veel te veel werk bij 1000. Zo bedachten zij dat C bijv. staat voor 100 en M
voor 1000, dan is CM = 1100
Decimaal (positioneel)
- We gebruiken cijfers om een hoeveelheid eenheden (tientalen of honderdtalen) uit te
schrijven: 1 x 1000 = 1 x 10³
- Dit is een automatisme geworden. Belangrijk om te weten hoe je binair moet berekenen.
Hoe doe je dat in een computer? Binair.
Computers bestaan uit schakelaars
- Relais → Transistor → Geintegreerde schakeling (IC)
- Schakelaar is open of dicht; er loopt geen of wel stroom; het licht is uit of aan
Bit
- Abstract: Heeft de waarde 0 of 1
- Fysiek: geen/wel licht, schakelaar uit/aan, lage/hoge spanning, wel/geen magnetisch veld,
etc.
Digitaal / binair
Byte = 8 bits
- Bijvoorbeeld 10010111
- Minimale waarde is 0; maximale waarde is 128+64+32+16+8+4+2+1=255
Hexadecimaal: tellen van 0..15, geschreven als 0,…,9,A,B,C,D,E,F
- Is handig want komt overeen met 4 bits
- Dus het byte hierboven is D7 in hexadecimaal (soms geschreven als 0xd7)
Word: 16, 32 of 64 bits…
Het weergeven van aantallen bytes
Kilobyte (kB) = 2^10 bytes = 1024 bytes
Megabyte (MB) = 2^10 kB = 2^20 bytes = 1048576 bytes
Gigabyte (GB) = 2^10 MB = 2^30 bytes = 1073741824 bytes
Terabyte (TB) = 2^10 GB = 2^40 bytes = 1099511627776 byte
De omvang van geheugen van een harde schijf wordt gemeten in een veelvoud van 2. En 1 MB is
dus niet precies 1.000.000 bytes!
