Kinderlezingen

De Italiaanse Paola Grosso, die trots vertelt dat ze – net als veel van de kinderen in de zaal – van pasta en pizza houdt, is computerwetenschapper. “Computerwetenschappers, ook wel informatici genoemd, houden zich met allerlei dingen bezig. We werken bijvoorbeeld aan cryptografie. Dat is een manier om digitale informatie te beschermen door het te versleutelen. Maar we bouwen ook robots, onderzoeken kunstmatige intelligentie en programmeren games. Ook we werken aan het internet”, vertelt Grosso. Vandaag gaan we het hebben over de cloud en cloudcomputers. En nee, benadrukt de wetenschapper, dat zijn géén computers die als wolken door de lucht zweven. “Maar wat houdt ‘de cloud’ dan wél in?”

Informatie
We beginnen de Kinderlezing met ‘informatie’. “Je kunt informatie op verschillende manieren bewaren”, vertelt Grosso. Ze pakt een voorwerp van de rijkgevulde tafel achter zich. “Wie weet wat dit is?” Het boek dat ze omhoog houdt staat vol informatie. “Er staat tekst in, maar ook plaatjes.” Ook weet het publiek dat de lp die Grosso hierna laat zien, een muziekplaat is en dat daarop informatie in de vorm van muziek ligt opgeslagen. Zelfs op de moeilijkste vraag van de computerwetenschapper is er iemand op de tribune die het antwoord weet: het vierkante schijfje is een floppydisk. “Dit zijn allemaal voorbeelden van voorwerpen waar informatie in ligt opgeslagen”, vertelt Grosso. “Tekst, afbeeldingen en muziek zijn stuk voor stuk vormen van informatie.”

Als we het over computers hebben, hebben we het over digitale informatie en digitaliseren, gaat de wetenschapper verder. “Het Nederlandse alfabet telt 26 letters. We gebruiken dus 26 elementen om informatie in bijvoorbeeld boeken of strips vast te leggen. In Italië doen we het met minder elementen, dat alfabet heeft maar 21 letters.” Een computer doet het met nóg minder.

Bit en bytes
“Een computer praat in slechts twee elementen: enen en nullen”, vertelt Grosso het publiek. “Dit noemen we bits. Acht bits vormen samen een byte. Een kilobyte is 1024 bytes, een megabyte 1024 kilobytes, een gigabyte 1024 megabytes, en een terabyte 1024 gigabytes. Als je computeropslag koopt, koop je dus eigenlijk ruimte voor je computer om informatie op te schrijven.”

Een computer moet dus alles in enen en nullen schrijven, een zogenaamde binaire code. “Maar wij hebben letters”, zegt Grosso. “De computer moet van die letters dus enen en nullen maken. Hier zijn speciale ‘vertaaltabellen’ voor.” Elke letter bestaat uit acht bits. Grosso klikt verder. “Hier staat NEMO”, zegt ze, terwijl ze naar de nieuwe slide op het scherm wijst: 0100 1110 0100 0101 0100 1101 0100 1111​. Vier kinderen mogen naar voren komen om het zelf te proberen. Samen schrijven ze de acht bits die de letter K van Kinderlezing maken: 0100 1011.

Een computer kan niet alleen letters, maar ook plaatjes bewaren. Zo’n plaatje, bijvoorbeeld van het clownsvisje Nemo uit Finding Nemo, deelt de computer hiervoor op in heel kleine stukjes. Die stukjes noemen we pixels. “Zo’n pixel heeft één kleur”, legt Grosso uit. “Elke kleur bestaat uit een mengsel van rood, groen en blauw. Die combinatie kan een computer beschrijven in een binaire code. Al die pixelcodes samen vormen jouw plaatje of foto.” Op eenzelfde manier kan een computer bijvoorbeeld ook muziek en video’s vertalen naar enen en nullen en opslaan.

Opslagruimte
Grosso wijst weer even naar de tafel achter zich. “Vroeger sloegen we muziek en films op op bijvoorbeeld videobanden, dvd’s, cassettebandjes en lp’s. Tegenwoordig hebben we allerlei digitale media die we op de computer kunnen bewaren, zoals e-books en mp4-bestanden. Maar als jullie al jullie boeken, plaatjes en foto’s, films en muziek digitaal op de computer willen hebben, hebben jullie heel grote computers nodig”, gaat ze verder. “Al die enen en nullen moeten ergens opgeslagen worden. Thuis hebben we vaak niet genoeg ruimte op onze computers, oftewel computergeheugen, om al die bits op te slaan.”

Een manier op wat meer ruimte te maken, is met compressie. “Een computer kan proberen de bits kleiner te maken zodat er minder geheugen nodig is. Dat noemen we comprimeren.” Op het scherm verschijnt een appgesprek tussen twee mensen. ‘Hoi, hgh?’, staat er. ‘Gmj?’ ‘Og!’ Het publiek weet wat er staat: ‘Hallo, hoe gaat het? Goed, met jou? Ook goed!’ “Dit is een vorm van comprimeren”, vertelt Grosso. “Er worden minder tekens gebruikt om hetzelfde te zeggen. Computers kunnen dit ook met bits en bytes.”

Om die bits te bewaren wordt magnetisme gebruikt, vertelt Grosso. “Bij de enen worden elektronen door de magneet afgestoten, bij de nullen worden ze aangetrokken. Deze magnetische code staat bijvoorbeeld op je harde schijf. Deze informatie blijft staan, ook als je de computer uitzet.”

Waar of niet waar
Tijd voor een spel. Grosso verdeelt de zaal in tweeën, één kant voor ‘waar’ en één kant voor ‘niet waar’. “Ik geef jullie een zin en jullie geven aan of die klopt of niet door aan de juiste kant te gaan staan”. Bij ‘de cloud is een wolk’ eindigen alle kinderen in het vak voor ‘niet waar’. Dat klopt! “Hoewel het woord ‘cloud’ wel ‘wolk’ betekent, hebben wij het vandaag natuurlijk niet over de wolken in de lucht”, zegt Grosso. Ook bij ‘er is één cloud’ weten de kinderen dat het antwoord ‘niet waar’ is. Er zijn meerdere organisaties die clouds maken, vertelt de computerwetenschapper. “Denk aan Google, Apple en Amazon. Maar ook Youtube, Instagram en TikTok zijn vormen een soort cloud. Er staan een heleboel filmpjes, foto’s en geluiden van mensen van over de hele wereld in opgeslagen.”

Over of je voor toegang tot de cloud internet nodig hebt, zijn de meningen verdeeld. “Je hebt inderdaad internet nodig. Jouw informatie staat namelijk ergens anders opgeslagen. Internet is de manier om daar bij te komen.” Ook weten veel van de kinderen dat je in de cloud meer op kunt slaan dan alleen foto’s en muziek. Video’s, gifjes, e-books en spelletjes bijvoorbeeld. De laatste vraag is de lastigste; heeft het gebruik van de cloud invloed op het milieu? De meeste kinderen hebben het bij het juiste eind. “Waar!”, verklapt Grosso. “De cloud heeft energie in de vorm van elektriciteit nodig. Het gebruik van energie heeft invloed op het milieu.”

Ver weg
Een cloud is dus geen échte wolk. “Computerwetenschappers zijn het zo gaan noemen, omdat de  informatie die je er opslaat net als een wolk aan de hemel, heel ver weg staat en we het niet altijd kunnen zien. Net als regen uit een wolk, komt jouw informatie ook vanuit de cloud naar je toe”, legt Grosso uit. Ze laat een foto zien van een van een hal met rijen en rijen tot het plafond rijkende computers. “Dit is een cloud. Hier kan je buiten jouw eigen computer, jouw digitale bestanden opslaan.” Eigenlijk zijn clouds bijna een soort steden, vertelt ze. In de woestijn van het Amerikaanse Nevada staat een van de grootste ter wereld: een gebouw helemaal vol met computers met heel veel geheugen. “Deze cloud heeft een oppervlakte van maar liefst 25 voetbalvelden!”

Bandbreedte
“Als je informatie in de cloud wil stoppen of het eruit wil halen, is je internetverbinding of eigenlijk je bandbreedte heel belangrijk”, vertelt de computerwetenschapper. We zien het in een proefje. Twee teams krijgen de opdracht in één minuut zoveel mogelijk bits naar de cloud te sturen. De bits zijn ballen, de cloud twee grote emmers, voor elk team een. Het ene team heeft een kleine bandbreedte: een smalle buis waar ze de ballen één voor één doorheen kunnen duwen. Het andere team krijgt een grotere bandbreedte; door hun buis passen meerdere ballen tegelijkertijd.

Na een spannende race waarin beide teams zo snel mogelijk ballen door de buizen duwen, is het duidelijk: het team met de grotere buis heeft de meeste bits in hun cloud gekregen. Het verbaast de kinderen op de tribune niet. “Hoe groter de buis en hoe groter de bandbreedte, hoe makkelijker de ballen en dus de informatie erdoorheen kan”, weet een van de kinderen. “Als het dus een keer heel lang duurt voor een filmpje op het internet geladen is, kán het zijn dat er teveel informatie is om door die bandbreedte te passen”, vult Grosso aan. “Dan moeten jouw ouders misschien eens een uitgebreider internetabonnement kopen”, knipoogt ze.

Voor- en nadelen
Dus, wat is de cloud? “De cloud is geen regenwolk, maar een verzameling van computers waar je informatie zoals tekst, foto’s, filmpjes en games op kunt slaan en uit kunt halen. Het is dus een soort gigantische opslagplaats waar je altijd, over al ter wereld bij kan. Mits je een smartphone, tablet of computer met internet hebt. Hierdoor hou je thuis en op je eigen computer een hoop ruimte over.”

De cloud heeft ook nadelen. “Je deelt de cloud met andere mensen. Je moet dus goed oppassen dat je jouw bestanden goed met wachtwoorden beveiligt. Ook hebben al die computers hebben stroom nodig. Het energieverbruik in zulke clouds is heel groot, en dat heeft invloed op het milieu.”

Beelden: Pexels; DigiDaan