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\documentclass{handout}
\csname endofdump\endcsname
\usepackage{hyperref}
\title{Codierung}
\begin{document}
\thispagestyle{empty}
\section*{Codierung}
\begin{merke}
\pgap{\huge \boldred{Information}~~~} kann nicht direkt gespeichert oder übertragen werden, sondern muss mit Hilfe eines \pgap{\huge \boldred{Mediums}~~~} dargestellt werden. \\[0.2cm]
Die Überführung von Information in eine Darstellungsform nach festen Regeln nennt man \pgap{\huge \boldred{Codierung}~~~}. \\[0.2cm]
\pgap{\huge \boldred{Daten}~~~} nennt man Informationen, die von einem Computer verarbeitet werden können.
\end{merke}
\subsection*{Morse zur Informationsübertragung}
\begin{tabular}{p{6.5cm} p{0.55\textwidth}}
\includegraphics[keepaspectratio, width=6cm]{img/morse_code.png} \newline \centering Morse-Alphabet &
\vspace{-3.2cm}
\textbf{\faIcon{pencil-alt} Arbeitsauftrag:}
\begin{enumerate}
\item Übersetze die Nachricht: {\large \texttt{.... .- .-.. .-.. ---}}
\item Formuliere eine Vermutung wie die Zuordnung von Buchstaben zu Signalen bestimmt wurde, und wie sich diese auf die Länge übertragener Nachrichten auswirkt.
\iflehrer{Je häufiger ein Buchstabe desto kürzer das Signal}{}
\end{enumerate} \\
\end{tabular}
\begin{enumerate}[]
\setcounter{enumi}{2}
\item Morsecode in elektrische Signale umzuwandeln scheint leicht.
Eine mögliche Vorschrift lautet: \\
\begin{tabular}{p{8cm} p{1cm} p{5cm}}
\begin{itemize}
\item Lang (\texttt{-}) $\rightarrow$ Lampe an
\item Kurz (\texttt{.}) $\rightarrow$ Lampe aus
\end{itemize}
Ermittle eindeutig die kodierte Zeichenfolge
\begin{center}\textit{"aus an an aus an aus aus an"}. \end{center}
Welches Problem ist aufgetreten und warum?
&&
\vspace{0cm}
\includegraphics[keepaspectratio, width=5cm]{img/Copyrighted/morse_schaltung.png} \\
\end{tabular} \\
\iflehrer{}{\vspace{1.5cm}}
\item \begin{tabular}{p{0.75\textwidth} p{0.2\textwidth}}\vspace{-0.8cm}\faIcon{earlybirds}\textbf{Für Schnelle}: Entwirf eine andere alternative Vorschrift, die das Problem aus Teilaufgabe 3 vermeidet. & \includegraphics[keepaspectratio, width=2cm]{img/zum_morse_qrcode.png} \newline \centering Mehr Nachrichten \\
\end{tabular}
\end{enumerate}
\vfill
\begin{merke}
Wichtige \textbf{Eigenschaften} einer Codierung sind: \\
\begin{tabular}{p{0.5\textwidth} p{0.5\textwidth}}
\begin{enumerate}
\item Dreiundzwanzigster September im Jahr zweitausendsiebenundzwanzig
\item 23.09.2027
\end{enumerate}
$\rightarrow$ \pgap{\huge \boldred{Länge der Darstellung}}
&
\begin{enumerate}
\item Drei\boldred{c}ndzwanzigster Sept\boldred{a3}ber im Jahr zweitausendsiebe\boldred{hju}dzwanzig
\item 23.09.202\boldred{3}
\end{enumerate}
$\rightarrow$ \pgap{\huge \boldred{Fehlertoleranz}~~~~~~} \\
\end{tabular}
\end{merke}
\newpage
\section*{Prüfziffern}
\subsection*{Zaubertrick}
\begin{tabular}{p{0.6\textwidth} p{1cm} p{0.3\textwidth}}
\vspace{-7cm}
Ein Zauberer hat sein Publikum ein Quadrat aus Karten legen lassen.
Danach hat er unter einem Vorwand selbst eine weitere Zeile und Spalte ergänzt.
Schließlich drehen die Zuschauer ohne sein Wissen eine Karte um.
\begin{enumerate}[a)]
\item Markiere die umgedrehte Karte.
\item Erkläre kurz die Funktionsweise des Kartentricks.
\end{enumerate} & &
\begin{tikzpicture}[card/.style={minimum width=1cm, minimum height=1.75cm, rounded corners=3pt, draw}]
\node[card, fill=red] (c11) {};
\node[card, fill=black, right=0.1cm of c11] (c12) {};
\node[card, fill=red, right=0.1cm of c12] (c13) {};
\node[card, fill=red, right=0.1cm of c13] (c14) {};
\node[card, fill=red, below=0.1cm of c11] (c21) {};
\node[card, fill=black, right=0.1cm of c21] (c22) {};
\node[card, fill=black, right=0.1cm of c22] (c23) {};
\node[card, fill=black, right=0.1cm of c23] (c24) {};
\node[card, fill=red, below=0.1cm of c21] (c31) {};
\node[card, fill=black, right=0.1cm of c31] (c32) {};
\node[card, fill=red, right=0.1cm of c32] (c33) {};
\node[card, fill=red, right=0.1cm of c33] (c34) {};
\iflehrer{%
\node[card, fill=blue, below=0.1cm of c31] (c41) {};
}{%
\node[card, fill=red, below=0.1cm of c31] (c41) {};
}
\node[card, fill=red, right=0.1cm of c41] (c42) {};
\node[card, fill=red, right=0.1cm of c42] (c43) {};
\node[card, fill=red, right=0.1cm of c43] (c44) {};
\end{tikzpicture}
\end{tabular}
\vspace{2cm}
\begin{merke}
Durch das Hinzufügen redundanter Information können Fehler erkannt oder sogar korrigiert werden.
Ein gängiges Verfahren ist das Ergänzen einer \pgap{\huge\boldred{Prüfziffer}~~}, die aus der codierten Information \pgap{\huge \boldred{berechnet}~~} wurde.
\end{merke}
\subsection*{Barcodes}
Die Striche des Barcodes ergeben decodiert eine Ziffernfolge - die GTIN.
Deren Richtigkeit wird durch die Prüfziffer (letzte Ziffer der GTIN) und folgendes Prüfverfahren festgelegt.
Die ersten zwölf Ziffern werden abwechselnd mit 1 und 3 multipliziert und addiert.
Die Prüfziffer wird so gewählt, dass die Summe durch 10 teilbar ist.
\begin{center}
\begin{tikzpicture}
\node {\includegraphics[keepaspectratio, width=4cm]{img/1024px-EAN13.svg.png}};
\node[draw=red, fill=white, inner sep=1.5pt] at (1.65, -1.0) {\solution{7}};
\end{tikzpicture}
\end{center}
\ruletoend{0.1pt}
\subsection*{Arbeitsauftrag: Prüfziffer berechnen}
\begin{tabular}{p{0.75\textwidth} p{0.25\textwidth}}
\vspace{-3cm}
\begin{itemize}
\item
Öffne den Link \url{https://sql.ccbuchner.net/info11/Barcodes.html} und verändere den Barcode durch Klicken auf die Zahlen.
\item Bestimme die Prüfziffer, sodass dein Barcode eine gültige GTIN darstellt.
\end{itemize}
& \includegraphics[keepaspectratio, width=3cm]{img/ccbuchner_barcodes_qrcode.png} \\
\end{tabular}
\end{document}
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