digitalisering

Digitalisering (fra latinsk digitus , finger og engelsk siffer , tall) forstås å konvertere analoge , dvs. kontinuerlig representable verdier eller registrering av informasjon om fysiske objekter i formater som er egnet for behandling eller lagring i digitale tekniske systemer . Informasjonen konverteres til et digitalt signal som bare består av diskrete verdier. Digitalisering blir i økende grad forstått som bruk av hovedsakelig digitale representasjoner, for eksempel av digitale kameraer eller digitale lydopptakssystemer . Muligheten for informasjonsteknologi (videre) behandling er et prinsipp som ligger til grunn for alle manifestasjoner av den digitale revolusjonen og den digitale transformasjonen i næringslivet, samfunnet, arbeidet og privatlivet . ^[1]

Andre betydninger

Historisk sett ble behandlingen av et menneske eller varmblodig dyr med et stoff hentet fra fingerbøl ( digitalis ) også referert til som digitalisering. ^{[2] [merk 1] [merk 2] [merk 3] [3]}

Utvide omfanget av begrepet

Verbet digitalisere vises for første gang i den engelsktalende verden i 1953, digitalisering i 1954. ^{[Merk. 4]} Senest fra midten av 1980-tallet har begrepet digitalisering avledet fra dette blitt brukt i Tyskland. ^{[Merk 5]}

Siden rundt 2013 - som vist av Googles søk - har begrepet digitalisering blitt brukt i den tysktalende mediepublikum ^{[note. 6]} brukes mer og mer sjelden i betydningen av den opprinnelige betydningen (konvertering fra analoge til digitale dataformater), men nesten utelukkende (og stadig mer på ubestemt tid) i betydningen av de omfattende megatrendene ^{[note. 7]} den digitale transformasjonen og penetrasjonen av alle områder av økonomi, stat, samfunn og hverdagsliv. Det handler om "målrettet identifikasjon og konsekvent utnyttelse av potensialer som følger av digital teknologi". ^{[Merk 8]} Det er også snakk om "digitaliseringsevne", som i likhet med mange andre kombinasjoner med "digitalisering" er semantisk useriøst.

Ofte er alle former for teknisk nettverksbasert digital kommunikasjon som bredbåndskommunikasjon , tingenes internett , netthandel , smarthus eller Industri 4.0 subsumert udifferensiert under buzzword. Peter Mertens , Dina Barbian og Stephan Baier viser den stadig mer inflasjonære og tvilsomme bruken av begrepet, som ikke bare markerer en viktig trend, men også bærer egenskapene til en mote ( hype , tørt ). Denne måten er forbundet med altfor optimistiske forventninger og gjennomførbarhetsillusjoner; deres realisering kan føre til risikable overdrivelser og dårlige investeringer. Fra 2013 til 2017 økte antallet søk fra Google for "digitalisering" og "Industri 4.0" med rundt 600 til 700 prosent, et klassisk tegn på sprøytenarkoman. ^{[Merk 9]}

Faktisk øker teknisk nettverk digital kommunikasjon mange forskjellige tekniske og organisatoriske løsningsmuligheter betraktelig. Derfor skaper den ikke langsiktige, stabile strukturer, men øker fleksibiliteten og kompleksiteten og reduserer forutsigbarheten gjennom prosessene med forstyrrende endringer den starter.

• Se også digital revolusjon og (med referanse til forretningsmodeller for selskaper og hele bransjer) digital transformasjon

De følgende utsagnene refererer først og fremst til digitalisering i opprinnelig, smalere forstand som en prosess for datakonvertering.

Grunnleggende

Digitalisering som opprettelse av digitale representasjoner har som formål å lagre informasjon digitalt og gjøre den tilgjengelig for elektronisk databehandling . Historisk sett begynte det vanligvis med et analogt medium (foto negativt, lysbilde , tape , opptak ). Produktet av slik digitalisering blir noen ganger referert til som digitalisering . I økende grad forstås også objektdigitalisering som å opprette primært digitale representasjoner ved hjelp av digital video, foto eller lydopptak. Begrepet digitalisert brukes vanligvis ikke her.

De første forsøkene på å digitalisere analog informasjon går tilbake til Leibniz sin binære beregning og kryptografiske eksperimenter fra 1600 -tallet. Planer om å bygge en digital beregningsmaskin mislyktes på grunn av mekanikkens grenser den gang. De første praktisk betydningsfulle tekniske implementeringene av prinsippet kan bli funnet i form av kortkontroll av jacquardveven og telegrafi . ^[4] Grunnlaget for papirløs lagring og behandling av digitale data var flip -flop -kretsen fra 1918, som - forutsatt at det er en permanent strømforsyning - kan lagre en bit i ubegrenset tid, samt elektronrøret og transistor (1947). Stadig kraftigere lagringsmedier har eksistert for masselagring og prosessering siden 1960 -tallet og mikroprosessorer siden 1970 -tallet.

Det anslås at 94 prosent av verdens teknologiske informasjonskapasitet var digital i 2007 (ned fra bare 3 prosent i 1993).^{[5] Det} antas også at menneskeheten var i stand til å lagre mer informasjon digitalt enn analog for første gang i 2002 (begynnelsen av den "digitale tidsalderen").^[6]

Mengden som skal digitaliseres kan være alt som kan måles ved hjelp av sensorer. Typiske eksempler er:

• Lydtrykknivå ved innspilling av lyd med mikrofon ,
• Lysstyrke for bilde- og videoopptak med en bildesensor (se også bildegenerering ),
  • Ved hjelp av spesialprogrammer kan tekst også trekkes ut fra et skannet dokument,
• Krefter på grunn av tyngdekraften eller akselerasjonen
• Temperatur ,
• magnetisk eller elektrisk feltstyrke

Sensoren måler den fysiske mengden og gjengir den i form av en - fremdeles analog - elektrisk spenning eller en elektrisk strøm. Denne målte verdien konverteres deretter til en digital verdi i form av et (for det meste elektrisk) digitalt signal med en analog-digital omformer . Denne prosessen kan utføres en gang eller med jevne mellomrom. Herfra digitaliseres de målte variablene og kan viderebehandles eller lagres av et digitalt teknisk system (for eksempel hjemme-PC-en eller digitale signalprosessorer ), for eksempel også i et ikke-flyktig minne, for eksempel en CD eller USB pinne .

Dagens digitale teknologi behandler vanligvis bare binære signaler . Siden det bare er nødvendig å skille mellom to signaltilstander ("0" eller "1" eller "lav" eller "høy"), er kravene til komponenters nøyaktighet lavere - og følgelig også produksjonskostnadene.

System-intern representasjon av digitale data

Hvordan de digitaliserte verdiene deretter vises internt i systemet, avhenger av det respektive systemet. Det må først skilles mellom den minneuavhengige kodingen og deretter lagringen av informasjonsblokker. Kodingen og formatet avhenger av informasjonstypen, programmene som brukes og også den påfølgende bruken. Lagringen kan skje i det flyktige hovedminnet eller vedvarende, for eksempel i databasesystemer, eller direkte i et filsystem som filer.

Filformater som standardiserer både binær koding og metadata er av vesentlig betydning her. Eksempler er for eksempel tekstfiler i ASCII- eller Unicode -koding, bildeformater eller formater for vektorgrafikk , som for eksempel beskriver koordinatene til en kurve innenfor et område eller et mellomrom.

Grensesnitt til den fysiske verden

For å bearbeide digitalisering er grensesnitt mellom den digitale verden og omverdenen av avgjørende betydning. Digital informasjon sendes ut på analoge enheter eller festes til fysiske varer slik at den kan leses igjen av mennesker eller av den samme maskinen med en tidsforsinkelse eller av andre maskiner.

I tillegg til klassiske teknikker som for eksempel utmatning av digital informasjon om bærermaterialer som papir ved bruk av lesbare tegn (og rekonvertering gjennom tekstgjenkjenning ), inkluderer dette også spesialiserte teknikker som strekkoder , 2D-koder ( f.eks. QR-koder ) eller radio nettverk som kan brukes på tingenes internett uten visuell kontakt og uten elektrisk tilkobling, kan brukes til kommunikasjon mellom enheter (for eksempel via trådløse lokalnett (WLAN) eller med radiofrekvensidentifikasjon (RFID)).

Digitale tvillinger kan modelleres fra virkelige objekter eller prosesser, som virtuelle simuleringer kan utføres uten å påvirke virkeligheten.

Digitale kopier

Sluttproduktet av mediedigitalisering kalles ofte digitalisering, basert på begreper som kondensat eller korrelat.

Eksempel A.

Et bilde er digitalisert for utskrift:

• Det opprettes en fil med ønskede piksler .

Eksempel B.

En side med tekst og bilder blir digitalisert, teksten konverteres til et skjema som kan behandles videre ved hjelp av tekstgjenkjenning (OCR), og disse to lagres i det originale settet ( layout ) ved hjelp av et markeringsspråk, for eksempel som en PDF fil:

• Den resulterende PDF -filen består av flere individuelle elementer: raster- , vektor- og tekstdata .
• Med PDF-formatet lagres de enkelte elementene i en fil på en minnesparende måte .
• De enkelte elementene representerer fullverdige og brukbare digitaliseringer (digitale kopier av enkeltdeler) .Men bare tilkoblingen av de enkelte elementene i sluttproduktet skaper en reell reproduksjon, fordi denne filen kobler de enkelte elementene i det originale arrangementet, så det er en offentlig korrekt gjengivelse av originalen.

Fordeler og ulemper

Tilgjengeligheten av informasjon og data i digital form har blant annet følgende fordeler:

• Digitale data tillater bruk, behandling, distribusjon, indeksering og reproduksjon i elektroniske databehandlingssystemer.
• Digitale data kan behandles, distribueres og dupliseres automatisk og dermed raskere.
• De kan søkes (også ord for ord).
• Plassbehovet er vesentlig mindre enn ved andre former for arkivering
• Selv med lange transportveier og etter flere behandlinger er feil og forfalskninger ( f.eks. Støyoverlegg ) små eller kan elimineres fullstendig sammenlignet med analog behandling.

En annen grunn til digitalisering av analogt innhold er langsiktig arkivering . Forutsatt at det ikke finnes en evigvarende databærer, er konstant migrasjon et faktum. Det er også et faktum at analogt innhold mister kvalitet ved hver kopieringsprosess. Digitalt innhold, derimot, består av diskrete verdier som enten er lesbare og dermed tilsvarer den digitale originalen, eller som ikke lenger er lesbare, noe som forhindres av redundant lagring av innholdet eller feilkorrigeringsalgoritmer .

Til slutt kan analoge originaler lagres ved å lage digitale kopier for bruk. Fordi mange databærere, deriblant plater , analoge filmer og farge lysbilder , mister kvalitet ved avspilling eller til og med enkle aldringsprosesser. Trykte bøker eller aviser og arkivmateriale lider også av bruk og kan lagres gjennom digitalisering.

Det skal bemerkes at digitaliseringstrinnet generelt er forbundet med tap av kvalitet eller informasjon, fordi oppløsningen forblir "endelig". I mange tilfeller kan imidlertid en digitalisert versjon være så presis at den er tilstrekkelig for en stor del av de mulige (inkludert fremtidige) brukstilfellene. Hvis denne kvaliteten oppnås gjennom digitalisering, snakker man om bevaringsdigitalisering , dvs. digitalisering for bevaring (= erstatningskopi). Begrepet gjenkjenner imidlertid ikke at ikke alle fremtidige brukstilfeller kan være kjent. For eksempel lar et høyoppløselig fotografi lese teksten til et pergamentmanuskript, men kan for eksempel ikke brukes i fysiske eller kjemiske prosesser for å bestemme manuskriptets alder. Av denne grunn er det også svært kontroversielt, for eksempel aviser og bøker, som bare kunne bevares gjennom omfattende restaurering på grunn av deres dårligere papirkvalitet, i stedet digitalisere og kaste originalene.

Historisk utvikling

Digitalisering har en lang historie bak seg. Universelle koder ble brukt for lenge siden. Historisk tidlige eksempler på dette er jacquard vevstolen (1805), punktskrift (1829) og morsekoden (fra 1837). Det grunnleggende prinsippet om bruk av faste koder for å overføre informasjon fungerte også under teknisk ugunstige forhold ved bruk av lys- og lydsignaler ( radioteknologi , telefon , telegrafi ). Telex (blant annet ved bruk av Baudot-koden ), faks og e-post fulgte senere. Dagens datamaskiner behandler informasjon utelukkende i digital form.

I vitenskapen er digitalisering i betydningen endring av prosesser og prosedyrer på grunn av bruk av digital teknologi ( digital revolusjon , digital transformasjon ) et tverrgående tema i mange vitenskapelige disipliner. Den tekniske utviklingen er kjerneemnet i informatikk , den økonomisk-tekniske utviklingen er kjerneemnet i forretningsinformatikk . I det tysktalende området ble den første stolen som offisielt tok opp begrepet digitalisering som hovedoppgave, opprettet i 2015 ved University of Potsdam . ^{[Merk 10]}

Områder med digitalisering

Rent teknisk sett utføres digitaliseringsprosessen av en analog-digital omformer , som måler analoge inngangssignaler med faste intervaller, det være seg tidsintervaller for lineære opptak som f.eks. I måleteknologi (se også digital måleteknologi ) eller avstanden mellom fotocellene under skanning (se også samplingsfrekvens ) og disse verdiene er digitalt kodet med en viss nøyaktighet (se kvantisering ) (se også kodek ). Ulike prosesser brukes avhengig av typen analogt kildemateriale og formålet med digitalisering.

Digitalisering av tekster

Ved digitalisering av tekst digitaliseres dokumentet først på samme måte som et bilde, dvs. skannet. Hvis den digitale kopien skal gjengi dokumentets originale utseende så presist som mulig, finner ingen ytterligere behandling sted, og bare bildet av teksten lagres.

Hvis det språklige innholdet i dokumentene er av interesse, blir det digitaliserte tekstbildet oversatt til et tegnsett av et tekstgjenkjenningsprogram (for eksempel ASCII eller, for ikke-latinske bokstaver, Unicode ) og den gjenkjente teksten blir deretter lagret . Minnekravet er betydelig mindre enn for bildet. Imidlertid kan informasjon som ikke kan vises i ren tekst (for eksempel formatering) gå tapt.

En annen mulighet er kombinasjonen av begge deler, i tillegg til det digitaliserte bildet av teksten, blir innholdet gjenkjent og lagret som metadata . Du kan søke etter termer i teksten, men fremdeles vise det (digitaliserte) originaldokumentet (for eksempel på Google Books ).

Digitalisering av bilder

For å digitalisere et bilde, blir bildet skannet , det vil si brutt ned i rader og kolonner ( matrise ), gråverdien eller fargeverdien blir lest opp for hvert av de resulterende bildepunktene og lagret med en spesifikk kvantisering. Dette kan gjøres gjennom skannere , digital fotografering , satellitt eller medisinske sensorer . For endelig lagring av det digitaliserte materialet kan bildekomprimeringsmetoder brukes om nødvendig.

Når det gjelder en svart-hvitt rastergrafikk uten gråtoner, antar verdien for en piksel verdiene "0" for "svart" og "1" for "hvit". Matrisen leses opp linje for linje, noe som resulterer i en sekvens av sifrene 0 og 1, som representerer bildet. I dette tilfellet brukes en kvantisering av en bit.

For å representere et farge- eller gråtonebilde digitalt, kreves en høyere kvantisering. Med digitale kopier i RGB -fargerommet , blir hver fargeverdi på en piksel delt inn i verdiene rød, grønn og blå, og disse lagres individuelt med samme kvantisering (maks. En byte / fargeverdi = 24 bits / piksel ). Eksempel: En piksel i rent rød tilsvarer R = 255, G = 0, B = 0.

I YUV -fargemodellen kan fargeverdiene til en piksel lagres med forskjellig kvantisering, siden lysintensiteten, som registreres mer presist av det menneskelige øyet, er skilt fra krominansen (= farge), som det menneskelige øyet registrerer mindre presist. Dette muliggjør et mindre lagringsvolum med omtrent samme kvalitet for den menneskelige observatøren.

I skannere i stort format skannes de individuelle fargeseparasjonene til utskriftsfilmene, kombineres og “rastreres” slik at dataene igjen er tilgjengelige digitalt for en CtP- eksponering.

Digitalisering av lyddata

Digitalisering av lyddata blir ofte referert til som "sampling". Lydbølger som tidligere er konvertert til analoge elektroniske vibrasjoner (f.eks. Fra en mikrofon ) måles tilfeldig raskt etter hverandre som digitale verdier og lagres. Motsatt kan disse verdiene også spilles av raskt etter hverandre og "settes sammen" for å danne en analog lydbølge, som deretter kan gjøres hørbar igjen. De målte verdiene ville faktisk resultere i en vinkelbølgeform under rekonvertering: Jo lavere samplingsfrekvens, jo mer kantet er bølgeformen eller signalet. Dette kan reduseres både ved matematiske prosesser ( interpolasjon , før D / A -konvertering) og med analoge filtre. I prøvetaking beskriver bitdybden "plass" for verdier i biter som blant annet er nødvendige for å løse det dynamiske området . Fra en samplingsfrekvens på 44,1 kilohertz og en oppløsning på 16 bits, snakker man om CD -kvalitet.

På grunn av den store mengden data som er involvert, brukes lossless og lossy komprimeringsmetoder. Disse gjør at lyddata kan lagres på databærere på en plassbesparende måte (se flac , MP3 ).

Vanlige filformater for lyd er: wav , aiff , flac , mp3 , aac , snd eller ogg Vorbis .

For vanlige konverteringsmetoder, se analog-digital omformer .

Opptegnelser kan leses og digitaliseres kontaktfritt med programvarestøtte ved å "skanne" en optisk digitalisert versjon av lydbæreren med høy oppløsning av et program. Denne metoden brukes i rekonstruksjonen av historiske lydopptak. ^{[Merk 11] [7]}

Digitalisering av arkeologiske gjenstander

Dette innebærer stort sett digital registrering av arkeologiske objekter i skrift og bilder. All tilgjengelig informasjon (klassifisering, datering, dimensjoner, eiendommer, etc.) på et arkeologisk objekt (f.eks. Et fartøy, steinverktøy, sverd) registreres digitalt, supplert med elektroniske bilder og tegninger og lagret i en database. Objektene kan deretter integreres i form av en dataimport i en objektportal som museum-digital , der objektene kan forskes fritt av alle. Årsaken til digitaliseringen av arkeologiske gjenstander er vanligvis registrering av større beholdninger som arkeologiske samlinger på museer eller kontorene som er ansvarlige for bevaring av monumenter for å presentere dem for publikum. Siden det i det daglige museumslivet aldri er mulig å vise alle gjenstander i en samling i form av utstillinger eller publikasjoner, er digitalisering en måte å presentere objektene for allmennheten og også for den vitenskapelige verden. I tillegg utføres en elektronisk oversikt, et ikke ubetydelig aspekt med hensyn til sammenbruddet av det historiske arkivet i byen Köln .

I spesielle tilfeller brukes digital bildebehandling, ikke-destruktive prosesser for å dokumentere en objekts situasjon og for å gi et beslutningsgrunnlag for den videre prosedyren for sikring og gjenoppretting, for eksempel ved Gessels gullskatt .

Digitalisering i helsevesenet

I helsesektoren tilbyr innovative digitale applikasjoner fra telemedisin nye muligheter til å øke effektiviteten og effektiviteten av tjenestetilbudet, forbedre pasientbehandlingen og øke åpenheten i tjenester og verdiskapingsprosesser.

Målet er å gjøre medisinsk kunnskap og terapeutiske alternativer bredere og lettere tilgjengelig gjennom intelligent bruk av elektroniske data, og å avlaste leger, sykepleiere, sykepleiere og andre tjenesteleverandører fra administrative og rutinemessige aktiviteter for å forbedre kvaliteten på helsen betydelig omsorg også på landsbygda. ^{[Merk 12]}

For digitalisering av helsehjelp, se også: E-helse . For digitalisering av helsemyndighetene i Tyskland, se også: SORMAS , DEMIS , digital oppføring .

Digitalisering av produksjonsteknologi

Digitaliseringen av produksjonsteknologien inkluderer design- og kodegenereringsprosesser ( CAD , CAM ), produksjonsprosesser (for eksempel ved hjelp av CNC -maskiner eller 3D -utskrift ) og monteringsprosesser (for eksempel med industriroboter ). Økende nettverk krever etablering av felles standarder slik at de stadig mer komplekse produksjonssystemene kan kontrolleres. ^{[Merk 1. 3]}

Digitalisering av trafikk og logistikk

Digital kontrollert lagerteknologi , navigasjonssystemer og digitale trafikkontrollsystemer , som Industry 4.0, representerer spesielle grener av teknisk utvikling.

Digitalisering i landbruket

Digitaliseringen i landbruket har gått framover siden den personlige datamaskinen var i nærheten. Selv om det i utgangspunktet var bokføring og feltdokumentasjon på selskapskontoret som kunne gjøres raskere ved hjelp av landbruksprogramvare, har forskjellige utviklingsmessige fremskritt som 1990 -tall som presisjonsoppdrett , smart oppdrett og sist digital oppdrett gjort datamaskin- og sensorteknologi utbredt i dagens landbruksmaskiner . Autonome kjøretøyer, traktorer og feltroboter er nå ikke bare tilgjengelig som prototyper i landbruket .

Digitalisering i utdanningen

I utdanningen gjør digitalisering seg gjeldende i form av elektroniske hjelpemidler. Etter den første eksperimentelle begynnelsen på 1980 -tallet ( programmerte leksjoner ), stagnerte utviklingen først på grunn av utilstrekkelig og kompleks teknologi. De digitale mediene og nettbrettene ga et visst gjennombrudd. I dag brukes også elementer av robotikk, kunstig intelligens (AI) samt augmented (AR) og virtual reality (VR) på skolene. ^{[8] [9]} I etterutdanning og siden Covid 19-pandemien, spesielt på skoler, blir fordelene med plassering og tidsuavhengig læring mer og mer åpenbare.

På den annen side har det også blitt uttrykt kritikk, til og med kravet om forbud mot digitale medier , ikke på grunn av tekniske problemer, men spesielt på grunn av de negative helseeffektene , slik som de forårsaket av f.eks. B. representerer psykiateren Manfred Spitzer . ^{[Merk 14] [10] [11]}

Digitalisering av postlevering

Postskannetjenester tilbyr kundene muligheten til å få sin fysiske post videresendt til en korrespondanseadresse ved hjelp av en midlertidig videresendelsesordre , hvor den skannes og videresendes til kunden som digital post . Den fysiske posten blir vanligvis sendt til kunden på et senere tidspunkt. Tilbyderne i Tyskland inkluderer Caya, DropScan, Clevver.io, dogado og Deutsche Post AG . ^{[12] [13]} En slik tjeneste kalles også "digital postkasse" eller "digital postkasse". ^[14]

Økonomiske og juridiske konsekvenser av digitalisering

De grunnleggende fordelene med digitalisering er hastigheten og universaliteten til informasjonsformidling. På grunn av billig maskinvare og programvare for digitalisering og det stadig økende nettverket via Internett , dukker nye applikasjonsmuligheter innen næringsliv, administrasjon og hverdag opp med høy hastighet. Når logikken i produksjon og forretningsmodeller , verdikjeder , økonomiske sektorer, administrative rutiner, forbruksmønstre eller til og med daglig samhandling og kulturen i et samfunn blir grundig endret som et resultat, snakker vi om digital transformasjon . Dette innebærer både muligheter og risiko. Et eksempel på dette er:

Innflytelse på rettssystemet

Digitalisering stiller nye krav til rettssystemet, selv om rettslære først begynte å håndtere dette problemet for noen få år siden. ^{[Merk 15]} Die „Theorie des unscharfen Rechts“ geht davon aus, dass sich das Recht insgesamt in einer digitalisierten Umwelt grundlegend ändert. ^{[Anm. 16]} Nach ihr relativiert sich die Bedeutung des Rechts als Steuerungsmittel für die Gesellschaft deutlich, da sich die Ansprüche der Gesellschaft zusätzlich an immateriellen Gütern orientieren, welche die Nationengrenzen überschreiten. ^{[Anm. 17]}

Die Möglichkeit der vereinfachten und verlustfreien Reproduktion hat zu verschiedenen Konflikten zwischen Erstellern und Nutzern digitaler Inhalte geführt. Industrie und Verwertungsgesellschaften reagieren auf die veränderten Bedingungen insbesondere mit urheberrechtlicher Absicherung von geistigem Eigentum und der technischen Implementierung von Kopierschutz .

Kostenbetrachtung

Ein wesentliches Merkmal digitaler Inhalte ist eine Veränderung der Kostenstruktur. Eine Kostenreduktion betrifft oft die Vervielfältigung und den Transport der Informationen (zum Beispiel über das Internet ). So sinken die Kosten zunächst für jede weitere digitale Kopie (siehe Grenzkosten ). Einmal zentral im Internet zur Verfügung gestellt, können digitale Daten jederzeit und gleichzeitig überall auf der Welt zur Verfügung gestellt werden.

Dagegen können die Kosten durch erhöhte Aufwendungen im Bereich der urheberrechtlichen Absicherung von geistigem Eigentum und der technischen Implementierung von Kopierschutz wieder steigen. Auch Anforderungen an die Sicherheit der Datenübertragung und Zuverlässigkeit der Computeranlagen wirken sich kostensteigernd aus.

Einfluss auf betriebliche Abläufe in Unternehmen

In den betrieblichen Abläufen eines Unternehmens ermöglicht die Digitalisierung eine Effizienzsteigerung und damit eine Verbesserung ihrer Wirtschaftlichkeit . Der Grund hierfür ist, dass Betriebsabläufe durch den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnik schneller und kostengünstiger abgewickelt werden können als dies ohne Digitalisierung möglich wäre. ^{[Anm. 18]} Dies wird beispielsweise durch die Umwandlung von physischen Dokumenten und analogen Informationen in eine digitale Form realisiert. Viele Unternehmen lassen beispielsweise Briefe, die sie in physischer Form erhalten, einscannen und per E-Mail verteilen. ^{[Anm. 19]}

Sicherheit

Durch die Speicherung von Daten auf vernetzten Computern besteht insbesondere für Unternehmen, Politiker und Verbände die Gefahr, dass Hacker Zugang zu diesen Daten bekommen. Auch besteht die Gefahr, dass Daten von unberechtigten Personen ausgewertet, verbreitet und verändert werden. Ein Schutz dagegen ist teilweise nur mit erheblichem technischen Aufwand möglich.

Arbeitsmarkt

Dieter Balkhausen führte in seinem Buch Die Dritte Industrielle Revolution bereits 1978 aus, bis Ende der 1980er Jahre würden sich 50 Prozent der Arbeitsplätze in Deutschland durch die Mikroelektronik verändern, ^[15] hatte dabei aber vor allem den Produktionsbereich im Blick ( CAD , Einsatz speicherprogrammierbarer Steuerungen z. B. in CNC-Maschinen ), wodurch sich Qualifikationsanforderungen verschoben und neue Berufsbilder entstanden (etwa der „Elektroniker Informations- und Telekommunikationstechnik“ oder der „Zerspanungsmechaniker“), aber keine massenhafte Freisetzung von Arbeitskräften erfolgte. Im Büro- und Dienstleistungsbereich und erst recht in der öffentlichen Berwaltung setzten sich digitale Technologien nur zögerlich durch. Die relativ teure sog. Mittlere Datentechnik spielte in den 1970er bis 1990er Jahren vor allem in größeren und Filialunternehmen eine Rolle, während die ersten seit 1984 produzierten deutlich billigeren PCs einen Speicherplatz von gerade einmal 64 kB besaßen und daher nur für wenige Anwendungen wie Textverarbeitung taugte. Hier stieg der Arbeitskräftebedarf durch die neue Technik zunächst an, es kam fast nirgends zu einem Austausch der Belegschaften.

Zu einer eher pessimistischen Beurteilung des möglichen Abbaus von Beschäftigung in Produktion, Handel und verschiedenen Dienstleistungssektoren infolge des Anstiegs der Arbeitsproduktivität (bei gleichzeitigem Wachstum neuer Geschäftsmodelle) kam es mit der flächendeckenden Verbreitung des Web 2.0 und des Smartphone , wobei der Konsument („ Prosument “) Tätigkeiten übernimmt, die früher vom Unternehmen durchgeführt wurden. Eine Studie aus dem Jahr 2016 gab für folgende Berufsgruppen Substitutionspotenziale durch die Digitalisierung über 50 % an:

• Fertigungsberufe (z. B. Montagearbeiten) 83 %
• Fertigungstechnische Berufe (z. B. Konstrukteur) 70 %
• Unternehmensbezogene Dienstleistungsberufe 60 %
• Berufe in Unternehmensführung und -organisation 57 %

Am geringsten wurde mit 13 % das Substitutionsrisiko soziale und kulturelle Dienstleistungsberufe eingeschätzt. ^[16]

Geschätzter Beschäftigungszuwachs durch Digitalisierung ^[17]

Unternehmensbereich	Erwartung [Anm. 20] : Zuwachs Arbeitsplätze
Informationstechnik	54 %
Vertrieb/Kundenservice	50 %
Forschung & Entwicklung	43 %
Marketing	43 %
Produktion	40 %
Unternehmensleitung/-entwicklung	39 %
Personalwesen	37 %
Logistik	36 %

Bei einer 2018 durchgeführten Befragung von 868 Entscheidern aus Deutschland, Österreich und der Schweiz durch den Personaldienstler Hays fand sich ein Unterschied zur vorherrschenden Stimmung in der Gesellschaft. Die Befragten rechnen eher mit einer „Chance zu neuen Jobchancen“, dennoch „es sind eine Menge Brüche drin. […] Wir erleben eine Evolution, keine Revolution.“ Studienleiterin war die Direktorin des Instituts für Beschäftigung und Employability der Hochschule Ludwigshafen , Jutta Rump . Als negativ wurde von Führungskräften die Verkleinerung der Kernbelegschaften und die Ersetzung von Tätigkeiten durch Digitaltechnik genannt. Die individuellen Wünsche (Ruhe, Erholung, Aktivität) stehen im Widerspruch zu den Forderungen nach lebenslangen Lernen und Work-Life-Balance . 44 Prozent der Unternehmen vermelden solche Maßnahmen als wichtig, die Umsetzung erfolgt nur bei 32 Prozent. Bei der Führung würden die neuen Arbeitsformen zu wenig beachtet: Eigenverantwortung und Selbstorganisation stünden im Fokus, Teamaspekte würden unterschätzt. ^[18] Inwieweit Digitalisierung eine Zunahme der Arbeitslosigkeit nach sich zieht, ist umstritten. Jeremy Rifkin befürchtet durch die Digitale Revolution sogar ein „Ende der Arbeit“ . Computerprogramme sind jedoch zum Beispiel nur anhand von elektronischen Wort- und Begriffskatalogen ( Wörterbuch ) in der Lage, einen Text bis zu einem gewissen Grad auf formale Fehler zu überprüfen. Daher werden manche Berufe wie die des Korrektors auch langfristig nicht ganz verschwinden. Demgegenüber entstehen neue Berufsbilder wie Mathematisch-technischer Softwareentwickler .

Nachhaltigkeit

Durch Digitalisierung entstehen neue Verbrauche von Energie und Ressourcen. Dazu zählen:

• Energieverbrauch: Verbrauch beim Betrieb von IT-Systemen. Weltweit beträgt der Stromverbrauch der Informations- und Kommunikationstechnik im Jahr 2018 etwa 2300 Terawattstunden (TWh). Allein das Internet hat damit einen Anteil von 10 Prozent am weltweiten Stromverbrauch. ^[19] Knapp vier Prozent der weltweiten CO ₂ -Emissionen gehen heute auf digitale Geräte zurück. ^[20] Laut einer Studie des Bundeswirtschaftsministeriums betrug der Energiebedarf der Rechenzentren einschließlich der Server-, Speicher- und Netzwerktechnik sowie wesentlicher Infrastruktursysteme 2015 in Deutschland 18 Terawattstunden (entspricht 18 Mrd. Kilowattstunden ). Bezogen auf die Informations- und Kommunikationstechnik insgesamt betrug 2015 der Stromverbrauch in Deutschland 48 Terawattstunden, ^[21] also pro Bundesbürger etwa 600 kWh.
• Ökologische Folgen: Kritisiert wird der Verbrauch von Rohstoffen. Bei der Herstellung eines Laptops gehen nur zirka 2 Prozent der Materialien in das Produkt selbst ein. Der Abbau von Lithium beispielsweise, das für die Akkus verwendet wird, verbraucht enorm viel Wasser. ^[22]

Probleme treten beim Recycling und bei der Entsorgung insbesondere der privat genutzten Geräte auf. ^[23] Digitalisierung kann im Einzelfall Energie und Ressourcen einsparen helfen. Ein Beispiel sind intelligente Verkehrsleitsysteme. Allerdings werden häufiger negative als positive Aspekte diskutiert. ^{[Anm. 21]}

Siehe auch

• Neue Medien
• Informations- und Kommunikationstechnik
• Digitalisierung des Steuerverfahrens (Deutschland)
• Digitale Transformation zu den Formen und Folgen der Digitalisierung in Unternehmen und auf Märkten
• Digitale Revolution zu den sozialen Folgen der Digitalisierung
• Postdigital : zur zunehmenden Unsichtbarkeit der digitalen (Hintergrund-)Technik im Alltag

Literatur

• Volker Boehme-Neßler : Unscharfes Recht. Überlegungen zur Relativierung des Rechts in der digitalisierten Welt . Berlin 2008.
• Marianne Dörr: Planung und Durchführung von Digitalisierungsprojekten. In: Hartmut Weber, Gerald Maier (Hrsg.): Digitale Archive und Bibliotheken. Neue Nutzungsmöglichkeiten und Nutzungsqualitäten. Stuttgart 2000, S. 103–112
• Peter Exner: Verfilmung und Digitalisierung von Archiv- und Bibliotheksgut. In: Hartmut Weber, Gerald Maier (Hrsg.): Digitale Archive und Bibliotheken. Neue Nutzungsmöglichkeiten und Nutzungsqualitäten. Stuttgart 2000, S. 113–127
• Thomas Fricke, Gerald Maier: Automatische Texterkennung bei digitalisiertem Archiv- und Bibliotheksgut. In: Hartmut Weber, Gerald Maier (Hrsg.): Digitale Archive und Bibliotheken. Neue Nutzungsmöglichkeiten und Nutzungsqualitäten. Stuttgart 2000, S. 201–221
• Mathias Greffrath: Ausbeutung 4.0 – Die Digitalisierung des Menschen , in: Blätter für deutsche und internationale Politik 1'21, S. 105–113
• Jürgen Gulbins, Markus Seyfried, Hans Strack-Zimmermann: Dokumenten-Management. Springer-Verlag, Berlin 2002.
• Jeanette Hofmann , Norbert Kersting , Claudia Ritzi, Wolf J. Schünemann (Hg.): Politik in der digitalen Gesellschaft. Zentrale Problemfelder und Forschungsperspektiven. transcript, Bielefeld 2019, ISBN 978-3-8376-4864-5 . (PDF; 4 MB)
• Till Kreutzer: Digitalisierung gemeinfreier Werke durch Bibliotheken . (PDF; 741 kB) Büro für informationsrechtliche Expertise, Berlin 2011
• Gerald Maier und Peter Exner: Wirtschaftlichkeitsüberlegungen für die Digitalisierung von Archiv- und Bibliotheksgut. In: Hartmut Weber, Gerald Maier [Hrsg.]: Digitale Archive und Bibliotheken. Neue Nutzungsmöglichkeiten und Nutzungsqualitäten. Stuttgart 2000, S. 223–229
• Peter Mertens, Dina Barbian, Stephan Baier: Digitalisierung und Industrie 4.0 – eine Relativierung , Wiesbaden: Springer, 2017, ISBN 978-3-658-19631-8 .

Weblinks

Deutschland:

• Interaktive Animationen zu den Grundlagen der Digitalisierung.
• DFG-Praxisregeln zur „Digitalisierung“. (PDF) Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
• Dossier Digitalisierung. goethe.de
• ZDF Magazin Royale: Stop & Go im deutschen Internet. YouTube, 26. Februar 2021 (abgerufen am 1. März 2021)

Schweiz:

• Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation : Digitale Schweiz
• Schweizer Radio und Fernsehen : Zeitreise durch die Welt der Digitalisierung

Anmerkungen

1. ↑ Aerztliche Forschung, Band 2, 1948, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche
2. ↑ Zeitschrift für Alternsforschung, Band 6, 1952, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche
3. ↑ Thoraxchirurgie und vaskuläre Chirurgie 1965, Bände 13–14, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche
4. ↑ merriam-webster.com, Abruf 7. Oktober 2020
5. ↑ Siehe Fremdwörterbuch owid.de, dort erster Nachweis in der Zeit vom 29. November 1985.
6. ↑ Im englischsprachigen Bereich bezeichnet der Begriff seit längerer Zeit bereits die Anwendung Digitaltechnik in Geschäftsprozessen . Siehe digitalization in Gartner Glossary .
7. ↑ So auch die OECD in Science, Technology and Innovation Outlook 2016
8. ↑ So etwa das Bundesministerium der Verteidigung in Erster Bericht zur Digitalen Transformation des Geschäftsbereichs des Bundesministeriums der Verteidigung auf bmvg.de, Berlin Oktober 2019, S. 1 und passim.
9. ↑ Peter Mertens , Dina Barbian, Stephan Baier: Digitalisierung und Industrie 4.0 – eine Relativierung. Springer, 2017, ISBN 978-3-658-19631-8 . Siehe auch Peter Mertens, Dina Barbian: Digitalisierung und Industrie 4.0 – eine kritische Sicht. In: Christian Bär, Thomas Grädler, Robert Mayr (Hrsg.): Digitalisierung im Spannungsfeld von Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Recht: 2. Band: Wissenschaft und Recht. Springer, 2018, S. 152 ff.
10. ↑ https://www.uni-potsdam.de/de/digitalisierung-prof-pousttchi/lehrstuhlteam/prof-dr-key-pousttchi.html
11. ↑ irene.lbl.gov Sound Reproduction R & D Home Page
12. ↑ Digitalisierung im Gesundheitswesen: Künstliche Intelligenz und Big Data sind die Schlüsseltechnologien der Zukunft. pwc.de-Internetportal, Website abgerufen am 23. Mai 2021
13. ↑ Industrie 4.0 und Digitalisierung. iph-hannover.de-Internetportal (Institut für Integrierte Produktion, Hannover), abgerufen am 23. Mai 2021 .  
14. ↑ Tobias Armbrüster: Digitales Klassenzimmer - Psychiater: Wenn Kinder nur wischen, haben sie einen Nachteil. (Interview mit Psychiater und Hochschullehrer Prof. Manfred Spitzer) In: Deutschlandfunk. 8. März 2018, abgerufen am 25. Januar 2021 : „Das Interview enthält unter anderem die von Spitzer geäußerte markante Aussage: „WLAN im Klassenzimmer macht die Leistung schlechter.““  
15. ↑ Boehme-Neßler, 2008
16. ↑ Boehme-Neßler, 2008, S. 74 ff. und pass.
17. ↑ Boehme-Neßler, 2008, S. 513 ff.
18. ↑ Hess, 2013
19. ↑ Gulbins et al., 2002
20. ↑ Basis n=868 (alle Befragten)
21. ↑ Zum Beispiel durch Vermeidung von Fahrzeiten ohne Passagiere, die in Hamburg 72 Prozent betragen; vergleiche Justus Haukap ua: Chancen der Digitalisierung auf Märkten für urbane Mobilität: Das Beispiel Uber. Düsseldorf Institute for Competition Economics (DICE), DICE Ordnungspolitische Perspektiven, No. 73, 2015, ISBN 978-3-86304-673-6 ; oder durch effizientere Ressourcennutzung und verringerte Schadstoffemission durch Einsatz von digitaler Mess-, Steuer- und Regeltechnik; vgl. Meinolf Dierkes : Mensch, Gesellschaft, Technik: auf dem Wege zu einem neuen gesellschaftlichen Umgang mit der Technik. In: Rudolf Wildenmann (Hrsg.): Umwelt, Wirtschaft, Gesellschaft – Wege zu einem neuen Grundverständnis. Kongress „Zukunftschancen eines Industrielandes“, Staatsministerium Baden-Württemberg, Stuttgart, Dezember 1985, ISBN 3-9801377-0-8 , S. 41–59.

Einzelnachweise