Der Begriff Informatiksystem taucht in fast jedem Lehrplan für Informatik auf. Er beschreibt mehr als nur einen Computer: Gemeint ist die Einheit aus Hardware, Software und Netzwerkverbindungen, die gemeinsam eine Aufgabe erfüllen. Wer verstehen will, wie digitale Technik funktioniert, muss diese drei Ebenen und ihr Zusammenspiel kennen.
Definition: Was ist ein Informatiksystem?
Ein Informatiksystem ist die Kombination aus Hardware, Software und Netzwerkkomponenten zur Lösung eines Anwendungsproblems. Die Gesellschaft für Informatik verwendet diesen Begriff in ihren Empfehlungen für den Schulunterricht, um deutlich zu machen, dass Informatik nicht beim einzelnen Gerät stehen bleibt. Ein Smartphone ist ein Informatiksystem, aber auch ein Kassensystem im Supermarkt, ein Online-Shop oder eine Ampelsteuerung.
Die drei Bestandteile
Hardware
Die physischen Bauteile: Prozessor, Speicher, Sensoren, Bildschirm, Tastatur, Netzwerkkarte. Hardware führt aus, was die Software vorgibt.
Software
Programme und Daten. Dazu gehören das Betriebssystem, das die Hardware verwaltet, und die Anwendungssoftware, mit der Nutzerinnen und Nutzer arbeiten.
Vernetzung
Kaum ein Informatiksystem arbeitet heute allein. Netzwerke verbinden Geräte untereinander und mit Servern. Viele Funktionen – Cloud-Speicher, Messenger, Navigation – entstehen erst durch die Vernetzung.
Beispiele für Informatiksysteme
| System | Hardware | Software | Vernetzung |
|---|---|---|---|
| Smartphone | Prozessor, Touchscreen, Sensoren | Betriebssystem, Apps | Mobilfunk, WLAN |
| Supermarktkasse | Scanner, Kassenrechner, Drucker | Kassensoftware, Warenwirtschaft | Verbindung zu Lager und Zahlungsdienst |
| Online-Shop | Server, Datenbank | Webanwendung | Internet |
| Smart Home | Sensoren, Aktoren | Steuerungssoftware | Funkprotokolle, App |
Informatiksysteme im Unterricht
Im Unterricht lernen Schülerinnen und Schüler, Informatiksysteme zu verstehen, zu nutzen und zu gestalten. Typische Fragestellungen sind:
- Aus welchen Komponenten besteht ein System, und wie arbeiten sie zusammen?
- Wie fließen Daten durch das System?
- Welche Daten werden gespeichert, und wer hat Zugriff darauf?
- Wie lässt sich ein System sicherer oder benutzerfreundlicher machen?
Modellierung
Um Informatiksysteme zu beschreiben, nutzt die Informatik Modelle. Ein Modell vereinfacht die Wirklichkeit und hebt das Wesentliche hervor. Typische Modellierungstechniken im Unterricht sind Klassendiagramme für objektorientierte Programme, Zustandsdiagramme für Automaten, Entity-Relationship-Modelle für Datenbanken und Datenflussdiagramme. Modellierung ist eine Kernkompetenz, die in den Bildungsstandards ausdrücklich genannt wird.
Wechselwirkungen mit Mensch und Gesellschaft
Informatiksysteme werden von Menschen genutzt und beeinflussen deren Alltag. Deshalb gehört zur Betrachtung auch die Schnittstelle zum Menschen – mehr dazu unter Mensch-Computer-Interaktion – und die Frage nach den gesellschaftlichen Folgen, etwa bei Datenschutz oder Automatisierung. Die Grundbegriffe zu Hardware und Software stehen in Grundlagen der Informatik.