Unterstützung zur Informationsbeschaffung-möchte mich in Sachen Computer weiterbilden

[ProfessorDoktor]

Hallo Leute,

folgendes Anliegen plagt meine nach Wissen lechzende Seele. In letzter Zeit fange ich immer mehr an, mich zu fragen wie denn der Computer vor mir überhaupt funktioniert, an dem ich mich tagtäglich ergötze.

Ich finde das unheimlich interessant, nur leider weiß ich nicht, wie ich mich am besten informieren soll. Mir geht es nicht um das bloße Wissen, was für Bauteile drin sind und deren Aufgabe, sondern alles bis zum allerkleinsten Vorgang. Ich möchte akribisch genau erfahren, was exakt vom Weg aus der Steckdose, bishin zum letztendlich abgebildeten Bild auf dem Monitor passiert. Und zwar alles, bei den Elektronen beginnend, was wie und wo und wofür umgewandelt wird, was wie und wo übertragen wird, welche Aufgabe jeder Chip und jedes Bauteil besitzt,so dass letztendlich solche unglaublichen und unbegreiflichen Leistungen der heutigen Computer zustande kommen. Ich finde das einfach unendlich faszinierend wozu der Mensch in der Lage ist und wie er sowas, schon beinahe göttliches (da künstliche Intelligenz), erschaffen konnte.

Wisst ihr wie ich das meine? Ich will mich in diesem Gebiet insofern weiterbilden, dass mein Verstand in der Lage ist jeden Vorgang im Computer zu begreifen. Nur weiß ich nicht wo ich anfangen soll, klar rumgoogeln wäre ein Schritt, aber sicherlich nicht sonderlich effektiv.

Deswegen wollte ich hier bei den Experten fragen, ob ihr vielleicht irgendwelche Links habt, in denen sowas gut verständlich erklärt wird? Vielleicht auch ein paar pdf-Dateien, Bücherempfehlungen, Dokus, etc...?
Ich wäre euch echt unheimlich dankbar wenn ihr mir ein paar empfehlenswerte Quellen vorschlagen könntet.

 

[meph!sto]

Fang erstmal bei den Transistoren an und deren Funktion.
Schließlich besteht eine CPU aus Milliarden solcher Transistoren.
Dann würde ich mich mit Speicher auseinandersetzen.

 

[ice-breaker]

Transistoren? Uih, das ist aber schon low-level.

Ich würde erstmal mit der Rechnerarchitektur anfangen, also wie eine CPU die Befehle verarbeitet, das wird für die meisten schon langweilig genug sein, dass sie dann nicht mehr die geringste Lust haben.


Im Grunde ist das pure Blasphemie (^^), du wirst nie vollständig verstehen, was da vor sich geht, du wirst nur einen minimalen Bereich Einblick haben.

 

[meph!sto]

Das will der TE doch auch

"Und zwar alles, bei den Elektronen beginnend, ..."

 

[ProfessorDoktor]

Danke schonmal,

ja also wenns geht würde ich echt ganz unten anfangen, um das nachfolgende dann überhaupt besser nachvollziehen zu können. Werde dann erstmal mit Transistoren anfangen und dann das andere was ihr geschrieben habt

 

[Fu Manchu]

Blödsinn, fang doch nicht mit Transistoren an. Gehe Top Down vor (nicht bottom-up). Schaue dir die Komponenten und Verindungen an, dann gehe Schritt für Schritt in die Tiefe, ansonsten kommst du aus den Details niemals an die Oberfläche. Vom Allgemeinen ins Spezielle, nicht umgekehrt, du lernst ja auch nicht Brennstoff aus Erdöl zu erschaffen um das Auto zu verstehen, sondern man fängt ganz allgemein an mit dem Verbrennungsmotor im allgemeinen.

 

[Daaron]

Tja, bloß wie definierst du die Spitze? Ist für dich die Spitze das, was aus dem Video-Out der Grafikkarte rauskommt? Danach kommt doch noch soooo viel interessantes Zeug, wahlweise mit Elektronenröhren, Flüssigkristallen, Dünnfilm-Transistoren, Lasern,...
Oder ist die Spitze die Eingabe? Nur welche? Kapazitive Touchscreens? Mäuse auf Laser-Basis? oder doch welche mit LED? Oder gar klassisch mit Kugel? Für andere ist die Spitze die Datenlagerung, ob nun durch kapazitive Speicherung in Flashspeichern, "simple" direkt ausgelesene Magnetfelder, "einfache" Vertiefungen in einem Medium oder über den magneto-optischen Kerr-Effekt, wie wir ihn alle lieben.


Ne, hier sollte man sich einfach um ein paar wenige Themenbereiche kümmern und selbige halbwegs verstehen können. Eines der Kernthemen der gesamten Mikroelektronik sind nun einmal Halbleiter-Schaltungen, sprich Transistoren. Um die zu verstehen kann man sich aber gleich in eine Quantenphysik-Vorlesung setzen. So ohne weiteres begreift man nicht, wie das mit der Fermi-Dirac-Statistik funktioniert, und ohne sowas steigt man nicht dahinter, WIESO der Transistor tut, was er tut. Dementsprechend begreift man nicht, wieso 1Mrd Transistoren tun,w as sie tun..

 

[ProfessorDoktor]

Genau das was Daaron so schreibt will ich gerne alles wissen...klingt unheimlich interessant. Aber scheint ja doch alles etwas komplexer zu sein, das heißt ich müsste mir erstmal einen Bereich aussuchen?
Sagen wir mal, die "Spitze" wäre die Seite Youtube, über die ich ein Lied abspiele. Von hier an will ich bis in die Tiefe wissen, wie genau das zustande kommt.

Dann müsste ich also anfangen mit dem Aufbau der Website-->Aufbau des Intenets-->von da an wieder alles von der Steckdose, durch den ganzen PC bis zum Bildschirm.
Wenn ich diese konkrete Funktion durchschauen will, habt ihr da vielleicht Ansätze? Das ist ja wenigstens etwas spezieller^^

Danke für eure Hilfe!

Edit: Also mir ist auf jeden Fall auch klar, dass man das ganze nicht mal soeben an einem Wochenende versteht. Im Normalfall würde das Jahre des Studiums bedürfen, aber ich hoffe das ich mir als Außenstehender einen gewissen Einblick verschaffen kann. Das muss unglaublich faszinierend sein, wenn man bis tief ins Bewusstsein weiß was da gerade für Wunder vor seinen Augen geschehen. Das lässt mich einfach nicht mehr los ich muss das wissen

 

[ice-breaker]

Das muss unglaublich faszinierend sein, wenn man bis tief ins Bewusstsein weiß was da gerade für Wunder vor seinen Augen geschehen. Das lässt mich einfach nicht mehr los ich muss das wissen

Ich wage zu behaupten, dass kein Mensch auf der Welt, das weiß, was du denkst dir anlesen zu können. Denn dazu müsste man sich in so viele Dinge einlesen und das nicht nur oberflächlich, sondern zum Teil richtig tief.

Auf dein Youtube-Beispiel betrachtet (als Entwickler in dem Bereich Web-Anwendungen) weiß ich auch bei weitem nicht, wie das alles bis auf deine gewünschte Ebene funktioniert.
Ich weiß wie Flash ungefähr arbeitet, aber auch nicht haargenau (obwohl ich damit entwickel!) ich weiß einen Überblick über die Codes, aber auch nicht wie die arbeiten.
Ich kann HTML, aber kenne auch nicht den Standard, komplett, und das war ja jetzt nur ein minimaler Teil von Youtube...
Über Betriebssysteme hab ich auch nur ne Grundahnung, eben was man im Studium lernt und weiß dann noch wie im Prinzip eine CPU arbeitet, aber eben auch nur auf einer wirklich hohen Ebene, nix physikalisches.

So, und ich habe nun noch Unmengen Dinge ausgelassen, die ich weiß und auch nicht weiß, deine Vorstellung ist einfach nur Realitätsfern!
Lern Programmieren, das wird wohl die allerhöchste Abstraktion sein, zu verstehen wie Youtube funktioniert - das wird dich schon einige Monate kosten.

 

[Cave Johnson]

So ohne weiteres begreift man nicht, wie das mit der Fermi-Dirac-Statistik funktioniert, und ohne sowas steigt man nicht dahinter, WIESO der Transistor tut, was er tut.

Man kann es auch übertreiben. Die Funktionsweise eines Transistors kann ich meinem Opa erklären, ohne, dass der jemals von einem der beiden Herren gehört hat - geschweige denn etwas von Quantenphysik versteht.

Die Frage ist nur wie detailliert der TE es wissen will. Wenn man wirklich bis ins Kleinste alles wissen möchte, wird man nicht fertig.

Wenn man bei Transistoren anfängt, kämen als nächstes vielleicht Logikgatter, Flipflops, Aufbau einer SRAM-Zelle, TTL-Technik u.ä. Da kann man sich dann auch wieder schön in der Elektrotechnik verlieren - wo hört man auf? Will man sich dann noch in boolsche Algebra vertiefen? Oder reicht es wenn man weiß, wie ein Mikroprozessor funktioniert?

 

[Daaron]

Ich wage zu behaupten, dass kein Mensch auf der Welt, das weiß, was du denkst dir anlesen zu können. Denn dazu müsste man sich in so viele Dinge einlesen und das nicht nur oberflächlich, sondern zum Teil richtig tief.

Seh ich auch so. Das sind Wissensmassen, die einfach in keinen Schädel passen. Um das alles UMFASSEND zu verstehen müsste man sich unter anderem in der E-Technik, Halbleitertechnik, Optik, Magnetismus, verschiedenen Effekten auf Quantenebene (huhu@Photo-Rezeptoren),... auskennen. Und das ist nur die reine Hardware-Seite. Dazu kommen noch verschiedene Aspekte der Logik (allein das Buch hier füllt n Jahr), Informationen über Funktionsweisen von Betriebssystemen, Netzwerkprotokolle,... Spätestens wenn man ans Programmieren geht hat man plötzlich sogar eine kleine Schnittmenge mit den Wollpulli-Trägern von den Sprachwissenschaften.

Man kann, nach ein paar Jahren in dem Bereich und n paar Semestern an der Uni, grundsätzlich sagen, wieso etwas passiert wie es passiert. Im Detail hingegen? No way! Es hat schon seinen Sinn, dass es Lehrstühle für die einzelnen Bereiche gibt.

Man kann es auch übertreiben. Die Funktionsweise eines Transistors kann ich meinem Opa erklären, ohne, dass der jemals von einem der beiden Herren gehört hat - geschweige denn etwas von Quantenphysik versteht.

Wenn die Aufgabe heißt: Erkläre bis runter zum Elektron, wie so n Ding funktioniert, dann kommst du nicht drumrum zu erklären, wie ein Transistor macht, was er eben so macht. Da reicht es nicht zu sagen: "Da wird die Sperrschicht durchlässig." Da muss man auch sagen können, WIESO selbige Schicht a) meist sperrt und b) eben in dem Falle nicht mehr sperrt. Das wiederum geht nur über die Valenzbänder, das ist reine Quantenebene.

 

[meph!sto]

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Wenn die Aufgabe heißt: Erkläre bis runter zum Elektron, wie so n Ding funktioniert, dann kommst du nicht drumrum zu erklären, wie ein Transistor macht, was er eben so macht. Da reicht es nicht zu sagen: "Da wird die Sperrschicht durchlässig." Da muss man auch sagen können, WIESO selbige Schicht a) meist sperrt und b) eben in dem Falle nicht mehr sperrt. Das wiederum geht nur über die Valenzbänder, das ist reine Quantenebene.

Wenn du das alles durchgelesen und verstanden hast, wäre ich dir sehr dankbar wenn du eine Art Zusammenfassung aufsetzen würdest ^^

 

[ProfessorDoktor]

Hallöchen,

ok ihr habt mir erstmal die Augen geöffnet, so schnell werd ich das dann wohl nicht verstehen. Wenn ihr sagt, dass es wohl niemanden gibt der das alles erklären kann, bedeutet das nicht im Umkehrschluss, dass wir alle mords Dinger hier stehen haben und kein Schwein weiß, wie es überhaupt dazu kam? Wenn jeder auf das Wissen eines Anderen baut aber selbst das Ganze nicht versteht, ist das ganze ja noch viel faszinierender. Aber glaubt ihr nicht, dass es ein paar Leute gibt die es schon verstehen? Mal so von der Generation von Bill Gates aus, als man Computer noch in der Garage gebaut hat war das Ganze ja bestimmt noch zu verstehen. Wenn jemand von da an sein ganzes Leben den Computern gewidmet hat, wird er ja bestimmt auch auf dem neusten Stand sein. Die müssen ja eine sehr interessante Ansicht haben.

Ok dann schraube ich meine Anforderungen mal so runter, dass ich einen möglichst umfassenden Überblick über die Sache haben will

Die Links von Back2Roots sind schon ganz interessant auf der Homepage von Dell. Schön schulbuchmäßig erläutert, ein Bild daneben geklatscht und alles der Reihe nach. Wenn ihr noch mehr sowas Informierendes habt immer her damit, vielleicht bin ich ja nicht der Einzige der sich dafür interessiert. Gerne auch ein paar Sachen bei denen es wirklich auf Elektronenebene erklärt wird, einfach um mal in diesen Dimensionen zu schwelgen beim verinnerlichen. Werde mich aber wohl damit abfinden müssen nur ein Bruchteil verstehen zu können, schade. Gibt so viele unglaubliche Dinge auf der Welt, und wir Primaten haben nur so ein winzig begrenztes Bewusstsein...ich hoffe echt Computer werden irgendwann mal so fortgeschritten sein um die menschliche Denkkapazität zu erhöhen. So Cyborgmäßig^^

 

[ice-breaker]

Mal so von der Generation von Bill Gates aus, als man Computer noch in der Garage gebaut hat war das Ganze ja bestimmt noch zu verstehen. Wenn jemand von da an sein ganzes Leben den Computern gewidmet hat, wird er ja bestimmt auch auf dem neusten Stand sein. Die müssen ja eine sehr interessante Ansicht haben.

Auch ein Bill Gates weiß nur von Infos, die ihn betreffen. Effektiv bedeutet das, dass er bis runter zu Assembler- und der Rechnerarchitektur sich auskennt, aber auch nichts physikalisches. Die abstraktesten Ebenen der Programmierung wird er dann aber wahrscheinlich auch nicht kennen, da er auf einer anderen Ebene arbeitet, er interessiert sich dann nicht, wie eine Java VM funktioniert, weil er auf viel niedrigerem Level gearbeitet hat.

 

[Cave Johnson]

Du kannst dir ja mal die Einführung in die Materialwissenschaft der Uni Kiel antun oder speziell zu Halbleitern bei iwenzo einsteigen. Wie das ganze dann in einer integrierten Schaltung hergestellt wird, kannst du hier nachlesen.

 

[Airbag]

Studier E-technik oder Physik. Danach solltest du die Grundlagen dafür haben dich in speziellere Literatur dafür einzuarbeiten,

Wenn die Aufgabe heißt: Erkläre bis runter zum Elektron,...

Ich finde das Blackboxprinzip toll....

 

[Daaron]

Wenn ihr sagt, dass es wohl niemanden gibt der das alles erklären kann, bedeutet das nicht im Umkehrschluss, dass wir alle mords Dinger hier stehen haben und kein Schwein weiß, wie es überhaupt dazu kam?

Das ist wie mit dem Auto: Die meisten hier werde prinzipiell wissen, wie ein Verbrennungsmotor sowie die Kraftübertragung desselbigen auf die Achse funktioniert. Aber wie viele hier könnten am Ende einen Motor zerlegen und wieder zusammensetzen? Oder die nötigen Rohstoffe + Werkzeuge vorausgesetzt: wer hier könnte einen Motorblock etc. herstellen?

Das gesamte Prinzip des PCs ist relativ klar: Aus Halbleitern werden Transistoren gebaut, die im Endeffekt nur höherentwickelte Versionen von simplen Relais sind. Mit genug Transistoren (oder eben Relais... oder Röhren) baust du dann eine Arithmetisch-Logische Einheit, die binäre Daten dekodiert und auswertet. Dazu kommt etwas Speicherverwaltung... so ein RAM ist nix besonderes, kannste in klein (bzw. groß) aus Relais recht leicht basteln. N Rudel Relais, etwas Draht und Lötzinn, schon hast du ne Anordnung von Flip-Flops, die du als Speicher verwenden kannst, solange Strom da ist.

Wenn jeder auf das Wissen eines Anderen baut aber selbst das Ganze nicht versteht, ist das ganze ja noch viel faszinierender.

Faszinierend? Vielleicht. Neu? Nö. Nur die Fähigkeit, Wissen über Individuen und sogar Generationen hinweg akkurat zu übertragen, sorgt dafür, dass wir als Homo Sapiens überhaupt etwas erreicht haben. Unsere Spezies ist jetzt grob übern Daumen 160.000 Jahre alt, davon haben wir gerade mal so die letzten 10.000 damit zugebracht, etwas mehr zu sein als Jäger & Sammler, die in Höhlen hocken.

Aber glaubt ihr nicht, dass es ein paar Leute gibt die es schon verstehen? Mal so von der Generation von Bill Gates aus, als man Computer noch in der Garage gebaut hat war das Ganze ja bestimmt noch zu verstehen. Wenn jemand von da an sein ganzes Leben den Computern gewidmet hat, wird er ja bestimmt auch auf dem neusten Stand sein. Die müssen ja eine sehr interessante Ansicht haben.

Nö. Bill Gates hat sicher wenig Interesse an der Hardware-Seite. Er war in erster Linie ein guter Programmierer und ein noch besserer Marketing-Stratege.

ich hoffe echt Computer werden irgendwann mal so fortgeschritten sein um die menschliche Denkkapazität zu erhöhen. So Cyborgmäßig^^

Besser nicht...
Oder hast du nie Johnny Mnemonic gesehen? Niemals Deus Ex gespielt?

 

[ProfessorDoktor]

Ich meinte Menschen aus der Generation von Bill Gates, nicht Bill Gates selber So richtige Freaks die seit 40 Jahren im Keller hocken und quasi mit dem Computer aufgewachsen sind. Haltet euch doch nicht immer an so Kleinigkeiten auf^^
Ich werde dann so langsam mal anfangen mich durch alles durchzukämpfen, ich werde mir erstmal einen Überblick verschaffen und mir dann so ordnen wie es mich interessiert um mich weiter reinzulesen.

 

[Daaron]

Auch die nicht. Es ist zu viel Wissen für einen Kopf, aber das ist ja auch egal. Es gibt Schnittstellen und Standards. Jeder interessiert sich nur für seine spezielle Ebene, anders würde man eh zu gar nichts kommen. Stell dir vor, ein LKW-Fahrer müsste wissen, wie jedes Zahnrad seines Getriebes ineinander greift.

 

[Jevermeister]

Ich hab hier nicht alle Beitrage bis auf deinen Eingangspost gelesen aber wenn du wirklich das verstehen willst, was du verstehen möchtest bist du mit einem Informatikstudium mit Schwerpunkt E-Technik plus 40 Jahren danach im Keller hocken ganz gut bedient :-)

Vergiss einfach die Vorstellung die kompletten Abläufe zu durchblicken. Vertiefe dich lieber in einen schmalen Bereich und sammle dort Erfahrung. Damit wirst du wahrscheinlich erfolgreicher und allwissender als mit dem Ursprungsgedanken...