Wissen und Reproduzieren
18 PunkteGrundaufgaben aus allen drei Abschnitten. Empfohlene Zeit: etwa 25 Minuten.
Berechnen Sie die gesuchten Größen.
7F 2 PLösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)
Erwartungshorizont: a) \(2^{5}=32<50\le64\) → 6 Bit (1 P)
b) \(128\cdot64\cdot8\) Bit \(=8192\) Byte (2 P)
c) \(7\cdot16+15=127\) (2 P).
Die Pixelzeile lautet WWWWWSSWWWWWWWWS. Je Paar werden 4 Bit Anzahl und 1 Bit Wert gespeichert. Bestimmen Sie:
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Erwartungshorizont: a) 5W 2S 8W 1S (2 P)
b) \(4\cdot5=20\) Bit (1 P)
c) \(\tfrac{20}{16}=125\,\%\) — die Datei wird größer (2 P).
Geben Sie alle zutreffenden Aussagen an.
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Erwartungshorizont: Richtig: verlustfrei (Lauflänge, Huffman), Parität erkennt Einzelfehler, Hamming-Reihenfolge nach den Abitur-Hinweisen. Falsch: JPEG ist verlustbehaftet; Parität korrigiert nicht; 1 Byte = 8 Bit.
Geben Sie die Prüfbits an (gerade Parität).
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Erwartungshorizont: a) 5 Einsen → p = 1 (1 P)
b) \(p_0=1+0+1=0\), \(p_1=1+0+1=0\), \(p_2=0+0+1=1\) (mod 2) → 0011001 (3 P).
Zusammenhänge herstellen
26 PunkteMehrschrittige Aufgaben zu Huffman, Implementierung, Hamming und Protokollen. Empfohlene Zeit: etwa 40 Minuten.
Ein Text aus 30 Zeichen enthält A 12-mal, B 8-mal, C 5-mal, D 3-mal und E 2-mal. Wenden Sie das Huffman-Verfahren an.
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Erwartungshorizont: a) 30 (1 P)
b) 2 + 3 = 5; 5 + 5 = 10; 8 + 10 = 18; 12 + 18 = 30 → A liegt direkt unter der Wurzel: 1 Bit (1 P)
c) Längen A 1, B 2, C 3, D 4, E 4: \(12+16+15+12+8=63\) Bit (3 P)
d) \(63:30=2{,}1\) Bit (1 P)
e) \(\tfrac{63}{90}=70\,\%\) (2 P).
Gegeben sind die Methoden codiere und dekodiere aus dem Unterricht (8.2.3). Ermitteln Sie:
codiere("KKKKKKKKKKKKKKLLM") 2 Pdekodiere("2a11b3c") 2 Pfor-Variante von codiere hängt ein Paar nur bei einem Zeichenwechsel an. Was muss nach der Schleife ergänzt werden? 2 PLösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)
Erwartungshorizont: a) "14K2L1M" (2 P)
b) 2 + 11 + 3 = 16 Zeichen — 11 ist eine zweistellige Anzahl (2 P)
c) Der letzte Lauf endet ohne Zeichenwechsel und muss nach der Schleife angehängt werden (2 P).
Empfangen wird 0000110 (p0 p1 d0 p2 d1 d2 d3). Bestimmen Sie:
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Erwartungshorizont: a) s0 = 1, s1 = 1, s2 = 0 → Stelle 3 (d0) (2 P)
b) 0010110 (2 P)
c) Stellen 3, 5, 6, 7: 1110 (2 P).
Vier Pakete (Nr. 0 bis 3) werden mit Stop-and-Wait übertragen; jedes Zeichen trägt ein gerades Paritätsbit. Paket 1 geht beim ersten Senden verloren. Erläutern Sie den Ablauf.
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Erwartungshorizont: a) 4 Pakete + 1 Wiederholung = 5 Rahmen (2 P)
b) Duplikat an der Nummer erkennen, nicht speichern, aber quittieren — sonst wartet der Sender ewig (2 P)
c) Parität kann nicht korrigieren; ohne Quittung greift der Timeout und das Paket wird neu gesendet (2 P).
Verallgemeinern und beurteilen
16 PunkteUrteile begründen, LK-Schwerpunkt Fehlerkorrektur. Empfohlene Zeit: etwa 25 Minuten.
Beurteilen Sie die Aussagen.
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Erwartungshorizont: a) Schubfachprinzip; Runden erzeugt gleiche Nachbarn; Tabelle als Zusatzdaten. Falsch: Verlust ist endgültig; Code muss exakt bleiben (4 P)
b) Aus R2D2 wird 1R121D12, gelesen als 121-mal D — Ziffern sind nicht von Anzahlen zu unterscheiden (2 P).
Gesendet wird 1000011, durch zwei Störungen kommt 0000010 an. Analysieren Sie das Verhalten des Empfängers und bewerten Sie eine Erweiterung.
korrigiere daraus? 2 PLösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)
Erwartungshorizont: a) Gekippt sind Stelle 1 und 7; Syndrom \(001\oplus111=110\) → Stelle 6 (2 P)
b) Stelle 6 wird gekippt — jetzt sind drei Bits falsch, ohne dass der Empfänger es merkt (2 P)
c) Gesamtparität unterscheidet ungerade und gerade Fehlerzahl; Doppelfehler werden erkannt, nicht korrigiert; Kosten 4 von 8 Bit (3 P)
d) Wo Neusenden unmöglich und Doppelfehler realistisch sind — z. B. ECC-Speicher (3 P).
Ergebnis
| Aufgabe | Thema | Punkte |
|---|
Punkteverteilung
| Aufgabe | Thema | AFB | Punkte |
|---|---|---|---|
| A1 | Zeichen und Grafiken codieren | AFB I | 5 |
| A2 | Eine Zeile mit Lauflänge | AFB I | 5 |
| A3 | Begriffe | AFB I | 4 |
| A4 | Prüfbits bilden | AFB I | 4 |
| A5 | Huffman-Code für einen Text | AFB II | 8 |
| A6 | Lauflänge in Java | AFB II | 6 |
| A7 | Ein Hamming-Wort korrigieren | AFB II | 6 |
| A8 | Paritätsgesicherte Pakete | AFB II | 6 |
| A9 | Verfahren beurteilen | AFB III | 6 |
| A10 | LK: Doppelfehler im Hamming-Code | AFB III | 10 |
| Summe (AFB I: 18 P · AFB II: 26 P · AFB III: 16 P) | 60 | ||
Notenschema (Notenpunkte der Oberstufe)
LK-Fassung: 60 Punkte in 90 Minuten, mit Schwerpunkt auf Implementierung und Fehlerkorrektur. Prozentgrenzen: 15 NP ab 95 %, 5 NP ab 45 %.
| Punkte | Notenpunkte | Beurteilung |
|---|---|---|
| 57 – 60 P | 15 | sehr gut + |
| 54 – 56 P | 14 | sehr gut |
| 51 – 53 P | 13 | sehr gut − |
| 48 – 50 P | 12 | gut + |
| 45 – 47 P | 11 | gut |
| 42 – 44 P | 10 | gut − |
| 39 – 41 P | 9 | befriedigend + |
| 36 – 38 P | 8 | befriedigend |
| 33 – 35 P | 7 | befriedigend − |
| 30 – 32 P | 6 | ausreichend + |
| 27 – 29 P | 5 | ausreichend |
| 24 – 26 P | 4 | ausreichend − |
| 20 – 23 P | 3 | mangelhaft + |
| 17 – 19 P | 2 | mangelhaft |
| 12 – 16 P | 1 | mangelhaft − |
| 0 – 11 P | 0 | ungenügend |
