Daten und Codes

Prüfung

Form 📝

Die Prüfung findet auf Papier statt.

Dauer 🕐

60 Minuten

Benotung 🎯

Die Note zählt 1

Hilfsmittel 🧰

🧮 Taschenrechner

✍️ Zusammenfassung: Ein A5, einseitig und handschriftlich* beschrieben

* Die Zusammenfassung darf nicht kopiert oder ausgedruckt werden.

Prüfungsstoff

1. Sie können den Unterschied zwischen Informationen und Daten erklären und erkennen.
2. Was ist ein Stellenwertsystem?
   • Sie erklären diesen Begriff und zeigen am Beispiel des Binär, Dezimal- und Hexadezimalsystems die Funktionsweise.
   • Sie führen Umrechnungen von positiven Ganzzahlen zwischen dem Dezimal-, Binär- und Hexadezimalsystem durch.
3. Sie können erklären, was man unter dem Begriff Codierung versteht.
   • Sie kennen die Begriffe Code, Codieren und Decodieren, können diese Begriffe in eigenen Worten definieren, verwenden diese korrekt und identifizieren Codes in ihrem Alltag.
4. Sie erklären und wenden verschiedene Textcodierungen an (z.B. ASCII, Latin-1, Unicode, UTF-8, mehrstufige Codierungen).
5. Wie sind Bilder codiert?
   • Sie verwenden und erklären Begriffe wie Rastergrafik, Pixel, Auflösung und Farbtiefe korrekt.
   • Sie erklären, wie man Farben codieren kann.
   • Sie können die drei Formen des Formats Portable Bitmap (PBM) P1-P3 beschreiben sowie anwenden und damit simple Bilder codieren und decodieren.
6. Wie sind Vektorgrafiken codiert?
   • Sie codieren einfache Vektorgrafiken (bestehend aus Rechtecken, Kreisen und Linien).
   • Sie erkennen Vor- und Nachteile von Raster- und Vektorgrafiken und wann welche Form sinnvoll ist.
7. Umgang mit Datenmengen
   • Sie können Datenmengen in bit, Byte, KB (Kilo Byte), MB (Mega Byte) und GB (Giga Byte) angeben.
   • Sie rechnen zwischen den Einheiten um und können Datei-Grössen einordnen (bspw. ist die Qualität eines Bildes mit 40 KB gut oder schlecht?).
   • Sie führen einfache Vergleichsrechnungen mit Datenmengen durch (z.B. wie hoch wird der Lochkartenstapel für 256 GB Speicher?).
   • Der Unterschied zwischen KB (Kilo Byte) und KiB (Kibi Byte) sowie zwischen MB (Mega Byte) und MiB (Mebi Byte) ist Ihnen bekannt und Sie können diese beiden Einheiten umrechnen.
8. Sie kennen gängige Ansätze zur Datenkompression
   • Sie können das Prinzip der verlustfreien Kompression erklären und anwenden.
     • Sie können mit einem gegebenen Huffman-Codebaum eine gegebene Bitfolge decodieren.
     • Sie können einen gegebenen Text Huffman-codieren und dabei den dazugehörigen Huffman-Baum und die dazugehörige Codierungstabelle erstellen.
     • Sie können die eingesparte Anzahl Bits bei der Huffman-Codierung im Vergleich zur ASCII-Codierung und zu einer minimalen Codierung berechnen.
     • Sie argumentieren, in welchen Situationen die Huffman-Codierung sinnvoll ist.
   • Sie können das Prinzip der verlustbehafteten Kompression erklären, mindestens zwei Beispiele nennen und diese grob beschreiben.
   • Sie können den Unterschied zwischen verlustbehafteter und verlustfreier Kompression erklären, sowie Vor- und Nachteile nennen.
   • Sie führen den unterschiedlichen Speicherbedarf der Bildformate PNG und JPEG auf die Art der Kompression zurück und kennen die Auswirkungen der Qualitätseinstellung bei JPEG auf den Speicherbedarf und die Bildqualität.

Unterrichtsinhalte

An der Prüfung können auch Inhalte/Diskussionen/Experimente zu den obigen Themen aufgegriffen werden, welche nur im Unterricht behandelt/diskutiert wurden.