📊 Daten & Algorithmen

1. Was sind Daten?

Daten sind aufgezeichnete Informationen. Ein einzelner Wert kann zum Beispiel eine Zahl, ein Wort, ein Datum, ein Bild oder ein Standort sein. Erst wenn wir wissen, wofür ein Wert steht, können wir ihn sinnvoll auswerten.

Beispiel: In der Tabelle ist „24“ ein Wert. Die Spaltenüberschrift „Punkte“ erklärt, was dieser Wert bedeutet. Die Zeile mit einer Person bildet einen Teil des Datensatzes.

2. Datensätze lesen, sortieren und filtern

Eine Tabelle besteht meistens aus Spalten und Zeilen. Eine Spalte beschreibt ein Merkmal, zum Beispiel „Punkte“. Eine Zeile enthält die Werte zu einem Eintrag. So können Menschen und Computer Informationen vergleichen.

Sortieren bedeutet, Einträge nach einem Merkmal zu ordnen, zum Beispiel Punkte von klein nach groß. Filtern bedeutet, nur Einträge anzuzeigen, die eine Bedingung erfüllen, zum Beispiel alle Personen mit mindestens 70 Punkten.

Denke weiter: Welche zusätzliche Spalte wäre hilfreich, wenn du herausfinden möchtest, wie viel Zeit jemand für das Lernen verwendet?

3. Daten in Diagrammen darstellen

Diagramme machen große Datenmengen leichter vergleichbar. Ein Balkendiagramm eignet sich, um Kategorien zu vergleichen. Die Höhe eines Balkens zeigt den Wert. Wichtig sind eine verständliche Überschrift, beschriftete Achsen und eine passende Skala.

Im Beispiel wird sichtbar, welche Freizeitaktivität in einer Gruppe wie oft genannt wurde. Ein Diagramm zeigt aber nur die erhobenen Daten, nicht automatisch die Meinung aller Jugendlichen.

4. Was ist ein Algorithmus?

Ein Algorithmus ist eine eindeutige Schrittfolge, mit der ein Problem gelöst oder eine Aufgabe erledigt wird. Die Schritte müssen in einer sinnvollen Reihenfolge stehen. Ein Computer braucht außerdem genaue Bedingungen: Was passiert, wenn etwas nicht funktioniert?

Beispiel: Tee kochen

Ein Rezept, eine Wegbeschreibung und die Sortierung einer Tabelle können Algorithmen sein. Ein Algorithmus ist nicht automatisch ein Computerprogramm: Er kann auch in Alltagssprache, als Liste oder als Zeichnung beschrieben werden.

5. Entscheidungsbäume

Ein Entscheidungsbaum ist ein Algorithmus, der nacheinander Fragen stellt. Jede Antwort führt zu einem neuen Ast. Am Ende steht eine Entscheidung oder Kategorie.

Beispiel: Ein Lernprogramm empfiehlt eine Übung:

Entscheidungsbäume sind leicht zu erklären, können aber unfair oder fehlerhaft sein, wenn die Fragen oder Daten einseitig sind. Deshalb muss man prüfen, ob alle wichtigen Fälle berücksichtigt werden.

Eigenarbeit: Baue deinen eigenen Entscheidungsbaum

Entwirf einen Entscheidungsbaum für eine Alltagssituation. Beispiele: „Welches Verkehrsmittel passt?“, „Welche Lernübung brauche ich?“ oder „Welches Buch könnte mir gefallen?“

1. Lege mindestens drei mögliche Ergebnisse fest.
2. Formuliere mindestens zwei Fragen, die nur mit Ja oder Nein beantwortet werden.
3. Zeichne die Äste und schreibe an jedes Ende eine Entscheidung.
4. Teste deinen Baum mit drei verschiedenen Beispielen.
5. Überlege: Gibt es einen Fall, den dein Baum nicht richtig einordnen kann?