Codierung und Decodierung
Einstieg
Am siebten Spieltag der Saison 2024/25 spielte der FC Hansa Rostock gegen den SpVgg Unterhaching.
Auf dem Bild siehst du die Fenster einer Hausfassade, die den aktuellen Spielstand zwischen Hansa Rostock und Unterhaching darstellen sollen. Die Bewohner schalten dazu in entsprechenden Räumen die Lichter an oder aus.
Aufgabe E1:
a) Beschreibe, wie hoch der Spielstand ist. Achte darauf, welche Fenster "beleuchtet" sind, um die Zahlen zu erkennen.
b) Übertrage den Merkkasten in dein Heft.
Definition: Code
Ein Code ist ein Zeichensystem mit festen Regeln, um Informationen darzustellen.
Der Code ersetzt eine Information durch andere Symbole, Zahlen oder Zeichenfolgen, zum Beispiel in Geheimschriften oder bei der Datenübertragung.
Fensterdarstellung
Code
10000001 10000000 10000000 10000000 00000000 00000000 00000000 00000000
Arbeitsauftrag
Fertige eine geeignete digitale Dokumentation der folgenden Aufgaben an. Für diese Ausarbeitung ist eine saubere und strukturierte Form entscheidend.
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[5 Punkte]
HINWEIS: Erklärungskästen sind für die persönlichen Notizen und geben ergänzendes Fachwissen für eine mögliche Lernkontrolle!
| Zeitlicher Umfang: Doppelstunde |
| Punkte: 30 |
| Abgabe: Lernplattform |
Note | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
ab Punkte | 29 | 24 | 18 | 12 | 6 | 0 |
Die Abgabe erfolgt als codierung.pdf.
Andere Dateiformate und andere Dateinamen bedeuten Punktabzüge.
Aufgabe 1: Hansa gegen Unterhaching
a) Übertrage die Fensterdarstellung der Einstiegsaufgabe als 8x8 Tabelle in dein Dokument.
b) Begründe, ob diese Darstellung für Außenstehende verständlich ist.
c) Entwickle eine verständliche Beleuchtung (Darstellung) des Spielstands, die für Außenstehende einfacher zu interpretieren ist.
d) Erläutere schriftlich, warum deine neue Beleuchtung besser ist.
[1 + 1 + 2 + 2 Punkte]
Aufgabe 2:
Neuerdings sind unzuverlässige Mieter im Hochhaus eingezogen. Um den Überblick zu behalten, hat die Hausverwaltung ein Computerprogramm eingeführt, das die Beleuchtung während der Fußballspiele des FC Hansa Rostock automatisiert steuert.
Folgender Code wurde vom System berechnet.10100111 10100001 11100111 00100001 00100111 00000000 00000000 00000000
a) Stelle den Code als beleuchtete Fensterfront dar. Verwende dazu eine geeignete Darstellung.
b) Erläutere anhand deiner Darstellung, wie diese zu verstehen ist.
c) Gib einen Code für die Spielstände "0:2" und "6:1" an.
[1 + 2 + 2 Punkte]
Aufgabe 3:
a) Übertrage den Merkkasten in dein Heft.
b) Erkläre die Begriffe Codierung, Decodierung und Information an einem beliebigen Beispiel des Fenstercodes.
[0 + 3 Punkte]
Definition: Codieren und Decodieren
Eine Information muss so dargestellt werden, dass sie maschinell als Daten verarbeitet werden kann. Erst wenn Daten in einen Kontext gesetzt und interpretiert werden, entsteht daraus sinnvolle Information.
- Das Darstellen von Informationen nennt man auch Codierung
- Das Deuten der Informationen in den Daten heißt dann Decodierung.
Aufgabe 4: Ein Block der Fensterbeleuchtung zeigt die folgende Botschaft
00000000 01100110 01100110 00000000 10000001 01000010 00111100 00000000
a) Übertrage den Code in dein Dokument.
b) Gib eine geeignete grafische Darstellung der Fensterbeleuchtung an.
c) Erstelle eine eigene Fensterbeleuchtung. Stelle diese grafisch dar und gib den zugehörigen Fenstercode an.
[1 + 1 + 1 Punkte]
Aufgabe 5: Interpretiere die folgende Botschaft.
a) Notiere den Code und die zugehörige Botschaft in deinem Dokument.
01000010 01000010 01000010 01111110 01000010 01000010 01000010 0000000000111100 01000010 01000010 01111110 01000010 01000010 01000010 0000000001000000 01000000 01000000 01000000 01000000 01000000 01111110 0000000001000000 01000000 01000000 01000000 01000000 01000000 01111110 0000000000111100 01000010 01000010 01000010 01000010 01000010 00111100 00000000
b) Formuliere eine geeignete Antwort und gib dazu den passenden Code an.
[5 + 1 Punkte]
Fenstercode-Simulator
Ergänzung
Die Begriffe Codierung und Decodierung werden häufig gleichbedeutend mit dem Begriff Verschlüsselung verwendet. Das ist jedoch nicht korrekt.
Eine Codierung ist ein offenes, bekanntes Verfahren, das dazu dient, Daten in ein anderes Format umzuwandeln, damit sie z. B. effizienter gespeichert oder übertragen werden können. Im Gegensatz dazu soll bei einer Verschlüsselung die Umwandlung geheim bleiben, damit Unbefugte die Daten nicht ohne den entsprechenden Schlüssel lesen können.
Aufgabe 6:
a) Übertrage den Merkkasten in dein Heft.
b) Erkläre mit eigenen Worten.
- Warum müssen die Regeln für eine Codierung bekannt sein?
- Warum sollten die Regeln für eine Verschlüsselung geheim sein?
[0 + 2 Punkte]