Informatik

Die Informatik trägt gleichermaßen grundlagen-, ingenieur- und anwendungswissenschaftliche Züge. Dabei behandelt die Informatik einerseits angewandte, praktische Aufgaben des ingenieurmäßigen Entwickelns von Systemen zur Verarbeitung von Information, deren Betrieb und Anwendung. Daneben wirft die Informatik aber auch tiefgehende wissenschaftliche Fragestellungen über die Rolle und Wirkungsweise von Information in den unterschiedlichsten wissenschaftlichen Disziplinen auf, wie etwa in der Biologie oder der Medizin, aber auch in der Kognition der Menschen.

Im Kern der Informatik liegen Fragen der theoretischen, der praktischen, der technischen und der angewandten Informatik. 

• In der theoretischen Informatik werden Themen der formalisierten Darstellung und der algorithmischen Verarbeitung von Information abgehandelt, auch in Hinblick auf den Aufwand an Speicher und Rechenleistung und die prinzipiellen Grenzen von Algorithmen. Hier finden sich enge Bezüge zur mathematischen Logik. Dies führt auf grundlegende Fragen der Berechenbarkeit, des erforderlichen Berechnungsaufwandes für gegebene Problemstellungen und Fragen der Darstellung von Informationen durch formale Sprachen.
• Die praktische Informatik bearbeitet Themen der strukturierten Programmierung, des Entwurfs und der Realisierung von Programmiersprachen, der Datenstrukturen, Datenbanken und Informationssysteme.
• In der technischen und systemnahmen Informatik werden Fragen der maschinellen Informationsverarbeitung und -übertragung abgehandelt, wie etwa die Geräte der Informationstechnik („Hardware“) aber auch Systemsoftware, einschließlich Betriebssysteme, Software zur Übertragung von Information, wie Protokolle, aber auch Themen eingebetteter Software, die über Sensoren und Aktuatoren unmittelbar mit der Umgebung interagiert.
• In der angewandten Informatik werden zentrale Anwendungsgebiete betrachtet wie Betriebswirtschaft, Maschinenbau, Medizin, Biologie und viele weitere sowie die Besonderheiten der Anwendung von Informatik in diesen Gebieten.

Ein besonderer Schwerpunkt in der Informatik ist die Modellierung und praktische Realisierung von Softwaresystemen.

• In der ingenieurmäßigen Informatik stehen unter dem Stichwort Software und Systems Engineering Aufgaben der Evolution von Informatiksystemen im Zentrum. Das zielt auf eigenständige Softwaresysteme wie auf technische Systeme mit eingebetteter Software. Zentrale Themen sind die Erarbeitung von Anforderungen, die Modellierung von Informationsverarbeitungs- und Übertragungsvorgängen, die Ausarbeitung von Software- und Systemarchitekturen, der Feinentwurf von Programmstrukturen, die Implementierung, Test, Integration, Auslieferung und langfristige Evolution durch Pflege, Wartung und Weiterentwicklung. Hier finden sich technische, praktische, wirtschaftliche und anwendungsspezifische Aufgaben.

Gerade bei umfangreichen Softwareprojekten ist die Beherrschung von Organisation und Management ein entscheidender Erfolgsfaktor. In Unternehmen sind hunderte, oft tausende von Softwareanwendungen tagtäglich im Einsatz. Die professionelle Evolution der Softwarelandschaften stellt eine große Herausforderung dar.

Informatik ist mittlerweile in alle Bereiche des Alltags vorgedrungen. Personal Computer, Laptop und Internet sind für viele Menschen unverzichtbar. Informatiktechnik bestimmt die Unterhaltungselektronik. Mit dem Aufkommen der sozialen Netze dringt die Informatik auch in Bereiche zwischenmenschlicher Kommunikation und Interaktion vor. Entsprechend bedeutsam werden alle Fragen der Mensch-Maschine-Interaktion, angefangen von rein ergonomischen Themen bis hin zu Fragen der Integration von Informatikunterstützung in den Arbeitsfluss.

Informatiksysteme stellen für viele Branchen zentrale Infrastrukturen bereit und sind dominante Innovationstreiber - ob in Mobilfunknetzen, in der Verkehrsteuerung, im Internet, in der Medizin oder in Buchungssystemen. Informatik erlaubt eine Interaktion und Zusammenarbeit über weite Entfernungen, gerade auch für Teams mit weltweit verstreuten Standorten und ist somit ein Treibriemen der Globalisierung.

Für die Informatik existiert eine nahezu unbeschränkte Zahl von Anwendungsfeldern, in denen spezifische Informatikkonzepte für die betreffenden Anwendungsdomänen erarbeitet und eingesetzt werden. Wichtige Beispiele sind Anwendungen im Maschinenwesen wie in der Robotik, der Produktionsautomatisierung, in der Unterstützung von Ingenieurprozessen („Digital and Virtual Engineering“), im Bauwesen wie etwa in der Gebäudeautomatisierung oder in der Telekommunikation. In einigen Anwendungsgebieten sind spezifische Informatiken entstanden, in den Informatik mit den Fachgebieten eine Symbiose eingeht. Prominente Beispiele sind die Wirtschaftsinformatik, die Medizininformatik oder die Bioinformatik.

Eine besondere Rolle nimmt die künstliche Intelligenz ein. Sie zielt auf die artifizielle Nachbildung intelligenten Verhaltens durch Mittel der Informatik. Sie wird oft mit übersteigerten Erwartungen dargestellt, hat jedoch inzwischen einige bemerkenswerte Beiträge im Bereich der Linguistik, dem Verstehen natürlicher Sprache und dem Suchen in großen Datenmengen vorzuweisen.

Mit dem zu erwartenden Fortschritt bei der Hardware („Mooresches Gesetz“) und der wachsenden Rechenleistung ist zu erwarten, dass das schnelle Vordringen der Informatik anhält und sich die Informatik weitere Anwendungsgebiete erschließen wird.

Literatur

Gesellschaft für Informatik: GI-Positionspapier "Was ist Informatik?" http://www.gi-ev.de/themen/was-ist-informatik/ (Abruf 20.8.2011).

Hellige, H.D. (Hrsg.) : Geschichten der Informatik. Visionen, Paradigmen, Leitmotive. Berlin : Springer, 2004.