Digitalisierung - Entwicklung der Digitaltechnik

eine kurze Betrachtung des technischen Wandels

A. Vorläufer der Computer im eigentlichen Sinne
Als Wegbereiter der digitalen Computertechnik werden frühere Rechenhilfen betrachtet, die dem Menschen das "Rechnen im Kopf" abgenommen haben. Dabei werden hier insbesondere der Abakus oder der Rechenschieber genannt. Im 20. Jahrhundert wurden dann auch mechanische Rechengeräte, die mit der Betätigung von entsprechend verbundenen Zahnrädern Berechnungen durchführten.


B. Erste Computer
Die ersten programmierbaren Computer (die "turingmächtig" sind) waren Mitte des 20. Jahrhunderts Konstruktionen von Konrad Zuse sowie einige Entwicklungen in den USA und Großbritannien. Es waren die ersten wirklich programmierbaren Maschinen - also solche, denen Programme vorgegeben werden konnten und nicht schon fest eingebaut waren.


C. Mainframe-Computer, Terminals und teure Rechenzeit.
In den 1960er und 1970er Jahren konnten Computer immer häufiger in der Wirtschaft eingesetzt werden. Es dominierten eher Großrechner (mainframe computer), die von Firmen wie IBM oder HP produziert wurden (die deutsche Nixdorf Computer AG war auch dabei). Die auf Transistoren basierenden, recht viel Platz beanspruchenden Konstruktionen wurden häufig in der Weise betrieben, dass an das Gerät per Kabel zahlreiche Arbeitsplätze (Terminals) angeschlossen waren, die mit Bildschirm und Tatstatur die Nutzung der teuren Rechenzeit durch mehrere Menschen ermöglichten.
Auf diese Zeit sind auch die Anfänge der UNIX-Betriebssysteme zurückzuführen, die vom Anfang an als Mehrbenutzersysteme gedacht waren (im Gegensatz zu vielen späteren Lösungen, die eher für Einzelpersonen konzipiert wurden - z. B. PC oder Smartphone).


D. Personalisierung des Computers mit dem PC
Seit den 70er Jahren wurden dank Miniaturisierung (Erfindung des Mikroprozessors) die Versuche unternommen, kleinere Computer zu bauen. Bereits zu dieser Zeit wurde es möglich, einen "Personal Computer" zu bauen - allerdings hatte man dafür kaum eine Verwendung.
Dennoch wurden die ersten Anläufe für den PC gestartet und in den 70er und 80er Jahren waren diese Geräte immer häufiger im Einsatz - im privaten Umfeld des öfteren als Spielecomputer (Beispiel: Commodore).
Während bis in die 80er Jahre an einem Computer ausschließlich mit der Terminalansicht (Befehlseingabe per Tastatur) gearbeitet wurde, wurden ab diesem Zeitpunkt die Versuche intensiviert, mit einer grafischen Benutzeroberfläche zu arbeiten und die Verwendung für die bereits 1968 erfundene Computermaus war dann endlich geschaffen... Die grafische Benutzeroberfläche ermöglicht einem weniger versierten Benutzer eine intuitivere Bedienung (Kenntnis konkreter Befehle ist nicht mehr notwendig) - deshalb hat dies zur Popularität des PC in der Heimanwendung enorm beigetragen.

Die Haupttrends der Computertechnik in dieser Zeit waren:

• der IBM-PC-kompatible Computer,

• der Apple Macintosh,

• Betriebssysteme der Firma Microsoft - DOS und später Windows.

E. Internet-Ära
In den 1990er Jahren wurden die bereits häufig eingesetzten Computer miteinander vernetzt. Die ersten in der Masse populären Anwendungen waren

• E-Mail versenden und empfangen,

• Informationen im (damals noch recht statischen) WWW recherchieren.

Die Vernetzung der Computertechnik war eine der wichtigsten Grundlagen des heutigen Status Quo - die allgegenwärtigen Anwendungsmöglichkeiten heute sind ohne Vernetzung praktisch ausgeschlossen. Die Technik wurde in der Zeit stets optimiert und fortentwickelt. Netzwerktechnik genauso, wie die Rechenleistung selbst. Während die Prozessoren früher (1990er) lediglich einige Megahertz Rechentakt aufwiesen, wurde dies bis in die Zeit nach 2000 in den Bereich von mehreren Gigahertz gesteigert. Allerdings sind weitere Steigerungen seitdem zu verzeichnen - vielmehr arbeitet man heutzutage mit der Mehrkerntechnik, so dass in einer CPU mehrere Prozessorkerne eingebaut werden und so mehrere Aufgaben parallel erledigen können - die Taktfrequenz der Prozessoren ist an physikalische Grenzen gestoßen.


F. Mobilecomputing, Web 2.0
Die Miniaturisierung und die mobile Verfügbarkeit der Vernetzung führte dazu, dass sowohl die Computertechnik wie auch die Verbindung in die digitalen Netze mobil wurden. Gegenwärtig weisen kleine, tragbare Geräte (Smartphone, Tablet) eine deutlich höhere Rechenleistung auf, als die leistungsstärksten PCs aus den 1990er Jahren. Aspekte, wie Energieeffizienz sind ebenfalls stark in den Fokus gerückt - ein tragbares Gerät muss auch eine geringe Stromaufnahme aufweisen, sonst ist keine lange Batterielaufzeit ohne Stromnetz möglich (Siegeszug der ARM-Architektur).

Parallel zum tragbaren Computer im Hosentaschenformat bzw. bereits davor hat sich auch des Internet bzw. insbesondere das WWW fortentwickelt. Die Benutzer saßen nicht mehr vor statischen Webseiten, die ihnen durch unzählige, mitteilungswillige Web-Autoren zur Verfügung stellten. Dem Benutzer wurde die Gestaltung der Webangebote möglich gemacht - Wikis, Diskussionsforen und ähnliche Angebote des Web 2.0 wurden populär. Sie waren die Grundlage und Vorläufer der späteren, mitunter riesigen "sozialen" Netzwerke.


G. Einige weitere, in den 2020er Jahren prägende Faktoren
Die Digitaltechnik heute wird geprägt durch einige aktuelle Trends, wobei die Auflistung keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt:

• die Vernetzung, Netzwerktechnik insbesondere im mobilen Bereich, wird intensiv vorangetrieben (Beispiel: 5G);

• daraus resultierende Vernetzung von Menschen - auch aber nicht nur in den "sozialen" Netzwerken;

• die Rechenleistung wird teilweise auch auf Grafikeinheiten (GPU statt CPU) übertragen;

• die Umweltgesichtspunkte werden in die technologische Entwicklung nicht nur im Hinblick auf die Energieeffizienz eingebunden (Green IT) - wegen green washing mit Vorsicht zu genießen...

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