Das EVA-Prinzip ist ein grundlegendes Konzept, das in verschiedenen Bereichen Anwendung findet, von der Informatik bis hin zur Neurobiologie. Es beschreibt die grundlegenden Schritte der Informationsverarbeitung: Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe. Dieser Artikel beleuchtet das EVA-Prinzip im Kontext des Nervensystems und erklärt, wie es die Grundlage für unsere Interaktion mit der Umwelt bildet.
Einführung in das EVA-Prinzip
Das EVA-Prinzip, kurz für Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe, ist ein Modell, das die grundlegenden Schritte der Datenverarbeitung beschreibt. Es wird von jedem datenverarbeitenden System angewandt und findet breite Anwendung in der elektronischen Datenverarbeitung (EDV). Dieses Prinzip ist nicht nur auf Computer und Drucker beschränkt, sondern auch auf das menschliche Nervensystem übertragbar.
Das EVA-Prinzip in der EDV
In der EDV bezieht sich das EVA-Prinzip auf die Eingabe bestimmter Daten in ein elektronisches System, wie beispielsweise einen PC. Dieses System berechnet bzw. verarbeitet die Daten so, dass sie sinnvoll wieder ausgegeben werden können. Ein Drucker arbeitet nach dem gleichen Prinzip: Ein Druckauftrag wird an den Drucker übermittelt, der diesen so verarbeitet, dass der später ausgegebene Ausdruck den zuvor getätigten Eingaben entspricht.
Eingabe
Die Eingabe der Daten in das System erfolgt über Eingabegeräte wie Tastatur, Maus, Scanner, Mikrofon oder Webcam. Auch die Spracheingabe kann als Eingabemethode dienen.
Verarbeitung
Nachdem die Informationen eingegeben wurden, beginnt der PC, diese zu verarbeiten. Dazu stellt er diverse Berechnungen bezüglich Größe, Farbe und Positionierung der Buchstaben beispielsweise bei Textdokumenten an. Ähnlich funktioniert das Prozedere bei Bildern und Grafiken.
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Ausgabe
Ist die Berechnung abgeschlossen, können die Daten ausgegeben werden. Zu den Ausgabegeräten zählen Monitor, Display, Lautsprecher und Drucker. Die erfolgreichen Berechnungen des Computers werden entsprechend auf dem Bildschirm angezeigt.
Das EVA-Prinzip im menschlichen Nervensystem
Das EVA-Prinzip findet auch im menschlichen Nervensystem Anwendung. Dabei entsprechen die Sinnesorgane den Eingabegeräten, die Verarbeitung findet im zentralen Nervensystem statt und die Ausgabe erfolgt in Form von Reaktionen.
Eingabe: Reizaufnahme durch Sinneszellen
Der Prozess beginnt mit der Aufnahme von Reizen aus der Umwelt durch spezialisierte Sinneszellen. Die Sinneszellen wandeln diese Umweltreize in elektrische Erregungen um. Für die Eingabe werden beim Menschen Reize aus der Umwelt über Sinnesorgane und sensorische Nerven aufgenommen.
Verarbeitung: Signalverarbeitung im ZNS
Die elektrischen Erregungen werden durch Nervenzellen weitergeleitet. Im zentralen Nervensystem (ZNS), bestehend aus Gehirn und Rückenmark, findet die Verarbeitung der Informationen statt. Während man schläft, bleibt das Gehirn aktiv und verarbeitet riesige Mengen an Informationen, sortiert Erinnerungen und verbessert Fähigkeiten.
Ausgabe: Reaktion des Körpers
Schließlich erfolgt die Ausgabe der verarbeiteten Information in Form einer Reaktion. Über die Nerven gelangen die Signale dann zu den Muskeln. Die Ausgabe umfasst die Reaktion durch das somatische Nervensystem und die Aktivierung der Nerven des vegetativen Nervensystems.
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Funktionelle Einteilung des Nervensystems
Neben der anatomischen Einteilung in zentrales und peripheres Nervensystem gibt es auch eine funktionelle Einteilung. Man unterscheidet zwischen dem somatischen Nervensystem und dem vegetativen Nervensystem.
Somatisches Nervensystem
Das somatische Nervensystem, auch willkürliches Nervensystem genannt, steuert all unsere bewussten Aktivitäten wie Sprechen oder Laufen.
Vegetatives Nervensystem
Das vegetative Nervensystem steuert alle unbewussten Abläufe unseres Körpers und wird auch als autonomes oder unwillkürliches Nervensystem bezeichnet. Die Funktion der Organe, die Atmung sowie Verdauung und Stoffwechsel werden von den vegetativen Nerven gesteuert.
Sympathikus und Parasympathikus
Die Nerven des Sympathikus werden aktiv, wenn der Körper leistungsfähig sein muss, beispielsweise in Gefahren- und Stresssituationen oder beim Sport. Herzschlag und Atmung werden erhöht, die Durchblutung der Muskulatur nimmt zu. Der Gegenspieler des Sympathikus ist der Parasympathikus, der in Ruhesituationen die Organe aktiviert, die der Speicherung von Reservestoffen und der Erholung dienen.
Beispiele für das EVA-Prinzip im Alltag
Beispiel 1: Wahrnehmung einer Schlange
Ein Mensch steht plötzlich vor einer Schlange. Die Sinneszellen des Auges nehmen die Schlange wahr. Die eingegangenen Informationen werden vom zentralen Nervensystem, meist dem Gehirn, ausgewertet. Das Gehirn verarbeitet die Information und gleicht sie mit Erfahrungen und Situationen aus dem Gedächtnis ab. Von dem zentralen Nervensystem ausgehend werden Signale ins periphere Nervensystem gesendet, die unterschiedliche Reaktionen auslösen. Die Ausgabe umfasst die Reaktion „Schreien“ durch das somatische Nervensystem und die Aktivierung der Nerven des vegetativen Nervensystems, speziell des Sympathikus. Herzschlag und Atmung werden schneller, um den Körper auf eine Flucht vorzubereiten.
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Beispiel 2: Halten des Gleichgewichts beim Radfahren
Beim Radfahren sendet das periphere Nervensystem ständig Informationen über die Körperstellung und Bewegungen an das zentrale Nervensystem. Das Gehirn verarbeitet diese Informationen und gibt Befehle zurück, um die Muskeln entsprechend zu steuern.
Beispiel 3: Reiz-Reaktions-Kette
Ein Ball wird zugeworfen. Die Augen nehmen den Ball (Reiz) wahr. Die Information löst ein elektrisches Signal aus, das von den sensorischen Nerven an das Gehirn weitergeleitet wird. Das Gehirn verarbeitet die Information und sendet ein Signal, um eine Reaktion hervorzurufen. Das Signal gelangt über die motorischen Nerven weiter an die Muskeln in den Armen und Beinen.
Hardware und Software im Nervensystem
Analog zur EDV, wo Hardware und Software zusammenarbeiten, um Daten zu verarbeiten, interagieren im Nervensystem verschiedene Komponenten, um Reize aufzunehmen, zu verarbeiten und Reaktionen auszulösen.
Hardware: Nervenzellen und Sinnesorgane
Die physischen Komponenten des Nervensystems, wie Nervenzellen, Sinnesorgane und das Gehirn, können als Hardware betrachtet werden.
Software: Informationen und Programme
Die Informationen, die durch das Nervensystem fließen, und die Programme, die diese Informationen verarbeiten, können als Software betrachtet werden.
Das EVA-Prinzip in der Gesprächsanalyse
Um ein besseres Verständnis für das EVA-Prinzip zu bekommen, kann man die Funktionsweise an einem Beispiel der Gesprächsanalyse bzw. Sprechakttheorie bezüglich des sprachlichen Handelns verdeutlichen. Das EVA-Prinzip findet nicht nur im EDV-Bereich Anwendung, sondern auch in einer Konversation, indem Gesagtes verstanden werden muss, um zu einer Ausgabe in Form einer passenden Antwort zu führen. Bei diesem Beispiel ist die Eingabe das Sprechen, in der Linguistik nach Austin auch Lokution genannt. Der Gesprächspartner hört das Gesagte und beginnt, die Informationen zu verarbeiten. Ist dies geschehen, erfolgt die Ausgabe wieder in Form eines Sprachaktes, also einer Antwort auf das zuvor Gesagte.
Voraussetzungen für die Anwendung des EVA-Prinzips
Um das EVA-Prinzip anwenden zu können, sind einige Voraussetzungen unumgänglich. Ein funktionierender Prozessor ist dabei essentiell, sowohl bei Ihrem PC als auch beim Drucker.
Neben den Begriffen „Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe“ das EVA-Prinzip betreffend, sind noch weitere drei Termini von Bedeutung:
- Hardware: Die physischen, also die elektronischen und mechanischen Bauteile eines Computers bzw. datenverarbeitenden Systems.
- Software: Die nicht physischen Komponenten eines datenverarbeitenden Systems. Dies beinhaltet Informationen, Programme und Daten.
- Betriebssystem: Eine Art Software, die es ermöglicht, weitere Software auf einem PC zu installieren und Daten und Befehle für die Verarbeitung weiterzuleiten.
Das EVA-Prinzip als Werkzeug zur Fehlersuche
Das EVA-Prinzip sieht eine korrekte Konstruktion der verwendeten Hard- und Software vor und kann daher auch für Komponenten-Tests und die Fehlersuche und -beseitigung herangezogen werden. Dazu wird überprüft, warum eine Eingabe nicht zur erwarteten Ausgabe führt.
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