t.BA.IT.INCO.13HS (Information und Codierung) 
Modul: Information und Codierung
Diese Information wurde generiert am: 20.04.2024
Nr.
t.BA.IT.INCO.13HS
Bezeichnung
Information und Codierung
Veranstalter
T InES
Credits
4

Beschreibung

Version: 4.0 gültig ab 01.02.2019

 

Kurzbeschrieb

In diesem Kurs werden die Grundlagen der digitalen Informationsverarbeitung und Codierung vermittelt. Digitale Grundeinheiten, Gatter, Logik sind darin ebenso Bestandteil wie auch Quellen- (Informationsgehalt, Entropie, Redundanz) und Kanalcodierungsverfahren mit Fehlererkennung.

Modulverantwortung

Matthias Rosenthal (rosn)

Lernziele (Kompetenzen)

  

Ziel

Kompetenzen

Taxonomiestufen

Allgemeine Grundlagen:

- Sie verstehen die Grundeinheiten in der Informatik (Bit, Byte, etc.) und ihre verschiedenen Bedeutungen bzw. Wertebereiche und beherrschen die Verwendung verschiedener Zahlensysteme sowie die Zahlen- und Zeichendarstellungen.

F, M

K1, K2

Digitaltechnik:

- Sie verstehen die funktionale Logik von digitalen Gattern, können ein Schema interpretieren und beherrschen die Realisation einfacher Funktionen sowie das Aufstellen und Interpretieren von Wahrheitstabellen.

- Sie kennen und verstehen einfache kombinatorische Grundschaltungen, wie zum Beispiel einfache Addiererlogiken (Halbaddierer, Volladdierer, Multiplexer).

- Sie kennen und verstehen einfache sequentielle Logik Schaltungen (Zähler, Graycode, Register, Schieberegister, einfache, endliche Automaten).

F, M

K2

Informationstheorie 1 (Quellencodierung):

- Sie verstehen die Grundbegriffe der Informationstheorie (Informationsgehalt, Entropie) nach Shannon und können für einfache Beispiele die Entropie berechnen.

- Sie verstehen den Unterschied zwischen der Redundanz- und Irrelevanzreduktion bei der Quellencodierung sowie die grundlegenden Verfahren der Redundanzreduktion. Sie beherrschen die Anwendung der elementaren Verfahren zur Redundanzreduktion an einfachen Beispielen.

F, M

K2, K3

Informationstheorie 2 (Kanalcodierung):

- Sie verstehen die Grundlagen der Kanalcodierung für die Übertragung von binären Daten. Sie verstehen die Grundbegriffe über die Nutzung der Kanalbandbreite nach Nyquist. Sie beherrschen die Berechnung der Kanalkapazität nach Shannon.

- Sie verstehen die wichtigsten Verfahren zur Fehlererkennung und Fehlerkorrektur.

- Sie können den Begriff der Hamming-Distanz definieren.

- Sie beherrschen die Anwendung der wichtigsten Verfahren zur Fehlerkorrektur an einfachen Beispielen.

F, M

K2, K3

Modulinhalte

Allgemeine Grundlagen:

- Algorithmus-Begriff, Algorithmus v. Euklid

- Einheiten und Grundbegriffe: Bit, Byte, Wort.

- Komplement-Darstellung (Einer- und Zweierkomplement); Rechnen im Zahlenkreis; Carry / Borrow / Overflow; Sign Extension

 

Digitaltechnik:

- Logische Funktionen und Gatter: INV, AND, OR, NAND, NOR, XOR

- Wahrheitstabelle und kombinatorische Grundschaltungen: Karnaugh-Diagramme, Halb-/Voll-Addierer, Subtrahierer, Dekoder (z.B. BCD => 7-Segment), Codeumwandlungen, Komparator.

- Sequentielle Logik: Zähler, Schieberegister, einfacher Automat (Ampel)

 

Informationstheorie:

- Informationstheorie nach Shannon

- Begriff der Entropie, Berechnung der Entropie

 

Wichtigste Verfahren der Quellencodierung:

- Grundbegriffe: Redundanz- und Irrelevanzreduktion, Präfixfreiheit

- Huffman, Arithmetische Codierung, Lauflängencodierung, Lempel-Ziv Codierung, JPEG, MPEG (bei MPEG nur Überblick, Ansätze)

- Übersicht der Codierungen und ihrer Einsatzgebiete

 

Wichtigste Verfahren der Kanalcodierung:

- Kanalkapazität nach Shannon

- Hamming-Distanz

- Wichtigste Verfahren zur Fehlererkennung (Parität, CRC, Checksumme)

- fehlerkorrigierende Codes (Hamming-Code)

- Block-Code, Faltungscode (Überblick)

Lehrmittel/Materialien

  

Ergänzende Literatur

  

Zulassungs-voraussetzungen

 

Unterrichtssprache

(X) Deutsch ( ) Englisch

Teil des Internationalen Profils

( ) Ja (X) Nein

Modulausprägung

Typ 3a
 

Details siehe unter: T_CL_Modulauspraegungen_SM2025

Leistungsnachweise

  

Bezeichnung

Art

Form

Umfang

Bewertung

Gewichtung

Leistungsnachweise während Studiensemester

Praktikum

Abgabe der eigenen Lösung

90 Minuten

Mind 5 bewertete Praktika

20%

Semesterendprüfung

Klausur

Schriftlich

90 Minuten

Benotung 1-6

80%

Bemerkungen

  

Rechtsgrundlage

Die Modulbeschreibung ist neben Rahmenprüfungsordnung und Studienordnung Teil der Rechtsgrundlage. Sie ist verbindlich. Eine in der ersten Unterrichtswoche des Semesters schriftlich festgehaltene und kommunizierte Modulvereinbarung kann die Modulbeschreibung präzisieren. Die Modulvereinbarung ersetzt nicht die Modulbeschreibung.

 

 

Hinweis

Kurs: Information und Codierung - Praktikum
Nr.
t.BA.IT.INCO.13HS.P
Bezeichnung
Information und Codierung - Praktikum

Hinweis

  • Für das Stichdatum 01.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.
Kurs: Information und Codierung - Vorlesung
Nr.
t.BA.IT.INCO.13HS.V
Bezeichnung
Information und Codierung - Vorlesung

Hinweis

  • Für das Stichdatum 01.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.