Samenvatting ICT
Hoofdstuk 1
Technologie achter computers en communicatietechnologie:
1. Informatie meer digitaal ipv analoog
2. Informatie meer verwerkt door computers die neutraal staan tegenover de inhoud
van die informatie
3. Deze informatie kan worden verspreid via verschillende diensten die communicatie
over een universeel digitaal netwerk (internet) mogelijk maken
4. Grote hoeveelheden digitale data wordt verzameld, opgeslagen en geanalyseerd
Input: toetsenbord, webcam, microfoon: als mens gegevens in het geheugen van een
computer zetten
Output: beeldscherm, printer: een resultaat ontvangen
Hardware: zichtbare en tastbare onderdelen van een computer:
Krachtiger en goedkoper geworden
Neutraler geworden computers kunnen worden ingezet voor verschillende taken
ipv specifiek 1 of enkelen taken (smartphone)
Jacquard loom: ‘cards with multiple rows of holes that good be programmed to waeave a
wide variety of different patterns under the control of instruction that were provided on
punched cars social disruption’
ENIAC: eerste volledig elektronische computer kon nog geen programma’s en data
gezamenlijk opslaan (Electronic delay storage automatic calculator)
EDSAC: early British computer (Electronic delay storage automatic calculator)
ESAC: alternatief op ENIAC.
De uitvindingen van de transistor en elektronische schakelingen zorgden ervoor dat
computers minder ruimte in beslag namen (aanvankelijk met vacuüm buizen, grootte en
maat van cilinder ‘light bulbs’).
Computer benaderen:
Functioneel/logisch: kijken naar de onderdelen en de rol die deze onderdelen vervullen
,Fysiek: hoe zien de onderdelen eruit en waar bestaan ze uit? Fysiek zijn computers erg
verschillend laptops, smartphones, desktops..) maar toch werken ze allemaal ongeveer
hetzelfde.
Netwerk effect: des te meer mensen iets gebruiken, des meer geschikt/handig het voor je
wordt (useful).
CPU (Central processing unit): processor
Brein van de computer
Voert berekeningen/instructies één voor één uit
Verplaatst data
Beheert acties van de andere onderdelen
Opereert op basis van een beperkt aantal instructies (die wel enorm snel worden
uitgevoerd)
Kan wel zelf bepalen welke handeling verricht wordt aan de hand van de
resultaten van vorige berekeningen opereert dus ‘onafhankelijk’ van de gebruiker
Snelheid wordt gemeten in Hertz aantal uitgevoerde instructies per seconde
Snelheid wordt bepaald door de klok: genereerd een elektrisch centraal die
voortdurend wisselt tussen 2 spanningsniveaus (0 Volt – 5V – 0V etc). Er ontstaat een
regelmatig patroon in de tijd waardoor het voor de computer mogelijk is om iets te
gaan doen. Laten logische poorten werken.
Instructies voor de processor zijn eenvoudige bouwstenen waarmee ingewikkelde
systemen worden gevormd:
- Rekenen: add, substract (optellen, aftrekken)
- Logische instructies: and, or (en, of)
- Data instructies: load, store, move (getallen heen en weer schuiven)
- Program flow instructies: jump, call (volgende instructies vinden)
RAM (Random access memory): eerste geheugen (primary memory)
Slaat informatie op die wordt gebruikt door de CPU of andere delen (terwijl de
computer aan staat) en instructies die de CPU vertelt wat die moet doen met
bepaalde data
Slaat instructies voor CPU op
Inhoud kan veranderd worden door de CPU
Door andere instructies te laden in de RAM, kan ervoor gezorgd worden dat de CPU
andere berekeningen verricht
De CPU kan de info in alle plekken binnen de RAM even snel gebruiken
De informatie is volatiel van aard: de inhoud verdwijnt als de computer wordt
uitgezet
Capaciteit van RAM wordt aangeduid in bytes
Grote collectie aan identieke kleine ‘boxes’, genummerd van 1 tot een miljard, die
allemaal een kleine hoeveelheid info kunnen bevatten
Hoe groter de capaciteit, hoe meer ‘ongebruikte ruimte’ en hoe sneller de computer
Capaciteit is groot, maar gelimiteerd
Geheugenkaart met geheugenchips, met daarin geheugencellen met transistors die elk een
bepaalde waarde hebben. De cellen in de chips representeren het getal 0 of 1. Een
,geheugenchips werkt met een geheugenadres. Dus ieder groepje van enen en nullen (rijtje
van bijvoorbeeld 8) krijgt een bepaald adres. Het geheugen vraagt dan vervolgens het adres
van een bepaalde serie op.
Alles dat in een computer wordt opgeslagen wordt vertaald naar een serie van de getallen
0 en 1.
Harde schijf: secundaire vorm van opslag (en andere secundaire opslagstations)
Slaan informatie voor een lange tijd op (dus ook als de computer uit staat)
Niet volatiel van aard
Slaat informatie op door de richting van magnetisering te bepalen op ronddraaiende
metalen schijven
Informatie kan worden teruggehaald met een sensor die zich verplaatst tussen de
verschillende delen van de schijf
Nadeel: de toegang ertoe is langzamer dan de toegang tot de RAM
Voordeel: capaciteit vele malen groter dan die van de RAM
Harde schijf onderscheiden van de flash memory: solid state discs/ flashgeheugen:
Maken gebruik van elektrische ladingen ipv ronddraaiende schijven
Sneller en betrouwbaarder dan harde schijven
Onder andere in smartphones gebruikt
Sneller, lichter, betrouwbaarder, gaat niet kapot als het bv op de grond valt en heeft
minder stroom/power nodig dan de harde schijf
Niet volatiel van aard
Voorbeeld van het fenomeen ‘abstraction’: de functie die de verschillende hardware
onderdelen vervullen en de presentatie daarvan aan de gebruikers is gelijk, hoewel ze op
een andere manier werken en zijn opgebouwd
abstraction (a pervasive idea in computing): physical implementation details are hidden.
Bus: onderdeel dat de informatie tussen verschillende andere onderdelen (die allemaal dus
met elkaar in verbinding staan) transporteert set of wires.
Randapparatuur: muis, toetsenbord, printer. De ‘buses’ verbinden de verschillende
onderdelen met elkaar en faciliteren de communicatie ertussen.
USB: Universal Serial Bus
Een computer is een ‘general-purpose device’ dus apparaat met een algemeen doel, omdat
dezelfde computer meerdere taken tegelijkertijd kan uitvoeren (door de juiste instructies in
de RAM te plaatsen).
Tegenwoordig worden veel onderdelen compacter gemaakt en verkleind. Hierbij spelen
chips een grote rol. Chips worden steeds kleiner en compacter.
Integrated circuits (ICs): chips of microchips en centrum van digitale electronica.
Logic gate: een van de componenten van een elektronische schakeling die wordt gemaakt op
een geïntegreerd circuit (‘integrated circuit’) = een (micro)chip.
, logic gate: computes a single output value based on one or two input values (it uses input
signals like voltage or current to control an output signal, also voltage or current).
Voltage = cause en current = effect
Transistors: zetten een elektrische stroom aan- of uit (onder invloed van voltage) en zijn
belangrijke componenten van elektronische schakelingen.
De wet van Moore (Moore’s law): naarmate de technologische ontwikkelingen voortzetten,
verdubbelt het aantal transistors dat op een chip kan worden geplaatst elk jaar
(exponentieel). Loopt parallel aan de versnelling en kracht van computers. De wet van
Moore gaat niet meer op, maar tot op heden is het een self fulfilling prophecy. De snelheid
van de CPU verdubbelt niet meer ieder jaar, want snellere chips meer hitte. RAM
capaciteit neemt wel nog steeds toe.
Decimale getalsrepresentatie
Ter beschikking 10 symbolen: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Probleem: hoe getallen te representeren groter dan 9?
Oplossing: hergebruik symbolen en geef verschillend gewicht aan de verschillende posities
Voorbeeld gewicht 5633: 5 duizendtallen, 6 honderdtallen, 3 tientallen, 3 eenheden
Binaire getalsrepresentatie
Ter beschikking 2 symbolen: 0 en 1
Probleem: hoe getallen te representeren groter dan 1?
Voorbeelden verschillende getallen: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000 etc
NOTATIE: prefix 0b (nul b)
Bijvoorbeeld:
0b1110 = 14
0b1111 = 0xF
Conversie: van decimaal naar binair
Zoek steeds de grootste macht van 2 en trek deze steeds af
