Grundlagen der technischen Informatik an der Universität Jena

Karteikarten und Zusammenfassungen für Grundlagen der technischen Informatik an der Universität Jena

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Was versteht man unter dem EVA-Prinzip?

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Ich will eine Zahl zwischen 1 und 1000 erraten und habe 10 ja/nein fragen. 
Welches sind gute erste Fragen?
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Welche der folgenden Aussagen sind RICHTIG?

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Ein Kartenspiel besteht aus 4 Farben (Herz, Pik, Karo, Kreuz) zu je 8 Werten (7,8,9,10,J,Q,K,A).
Berechne den Informationsgehalt einer einzelnen Karte

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Eine Ampel hat eine 30-sekündige Grünphase, 5 Sekunden Gelb, 60 Sekunden Rot und 5 Sekunden Gelb-Rot.
Berechne die Entropie H1 der Ampelzustände.
Welcher Zustand hat den größten Informationsgehalt?

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In einem Film wird ein sich drehendes Rad gezeigt. Nach einer gewissen Beschleunigung des Rades scheint es sich im Film rückwärts zu drehen.
Begründe dieses Phänomen mithilfe des Abtasttheorems.

Das Rad besitzt eine Markierung, sodass die Drehung eindeutig erkennbar ist. Die Bildwiederholfrequenz beträgt 24 Bilder/Sekunde. Ab welcher Umdrehungsfrequenz ist die Abtastbedingung verletzt?
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Was unterscheidet Halb- und Volladder?

Ein einfaches paralleles Addierwerk für n Bit kann aus einem
Halbadder und n-1 Volladdern aufgebaut werden. An welcher Stelle steht der Halbadder?

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Grundlagen der technischen Informatik

Sei 1.f  eine Gleitkommazahl.

Wie nennt man f ?

Mantisse

Grundlagen der technischen Informatik

Was versteht man unter dem EVA-Prinzip?
Eine Computerarchitektur, benannt nach ihrer Erfinderin Eva

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Ich will eine Zahl zwischen 1 und 1000 erraten und habe 10 ja/nein fragen. 
Welches sind gute erste Fragen?
Beträgt das erste bit der 10-Bit-Integer-Darstellung der Zahl 1?

Grundlagen der technischen Informatik

Seien 2 unabhängige Bit-Informationen a,b gegeben.
Welche der folgenden Aussagen sind RICHTIG?
Der Informationsgehalt addiert sich

Grundlagen der technischen Informatik

Ein Kartenspiel besteht aus 4 Farben (Herz, Pik, Karo, Kreuz) zu je 8 Werten (7,8,9,10,J,Q,K,A).
Berechne den Informationsgehalt einer einzelnen Karte
5 Bit

Es existieren 32 Karten insgesamt, mit p=1/32 und H=ld(1/p) ergibt sich ein Informationsgehalt von 5 Bit.

Alternative Begründung: Mit 5 Bit kann jede Karte dargestellt werden: Man benötigt 2 Bit für die Farbe, und 3 Bit für die Werte. Da sich Informationsgehalte unabhängiger Größen addieren ergibt sich 5 Bit.

Grundlagen der technischen Informatik

Eine Ampel hat eine 30-sekündige Grünphase, 5 Sekunden Gelb, 60 Sekunden Rot und 5 Sekunden Gelb-Rot.
Berechne die Entropie H1 der Ampelzustände.
Welcher Zustand hat den größten Informationsgehalt?
Entropie H1=1.395
H=0.3*ld(1/0.3)+0.05*ld(1/0.05)+0.6*ld(1/0.6)+0.05*ld(1/0.05)
Den höchsten Informationsgehalt haben die seltensten Zustände, also Gelb und Gelb-Rot

Grundlagen der technischen Informatik

In einem Film wird ein sich drehendes Rad gezeigt. Nach einer gewissen Beschleunigung des Rades scheint es sich im Film rückwärts zu drehen.
Begründe dieses Phänomen mithilfe des Abtasttheorems.

Das Rad besitzt eine Markierung, sodass die Drehung eindeutig erkennbar ist. Die Bildwiederholfrequenz beträgt 24 Bilder/Sekunde. Ab welcher Umdrehungsfrequenz ist die Abtastbedingung verletzt?
Nach Abtasttheorem muss Die Abtastfrequenz größer sein als die doppelte obere Grenzfrequenz. Dreht sich das Rad also zu schnell, kann die Bewegung nicht mehr eindeutig aus den Bildern rekonstruiert werden und das Rad scheint rückwärts zu laufen, da auch dies eine plausible Rekonstruktion ist.

Mit Abtastfrequenz 24 ergibt sich eine Maximale Grenzfrequenz von 12 Umdrehungen pro Sekunde.

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Rechne 137(Dez) in Dual-, Hexadezimal- und Oktalsystem um!

Dual: 10001001

Hexadezimal: 89

Oktal: 211

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Rechne FE(Hex) in Binär-, Oktal- und Dezimalsystem um!

Dual: 11111110

Oktal: 376

Dezimal: 254

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Rechne 10011010(Dual) in Dezimal, Hexadezimal- und Oktalsystem um!

Dezimal: 154

Hexadezimal: 9A

Oktal: 232

Grundlagen der technischen Informatik

Rechne 347 (Okt) in Dual-, Dezimal- und Hexadezimalsystem um!

Dual: 11100111

Dezimal: 231

Hexadezimal: E7

Grundlagen der technischen Informatik

Was unterscheidet Halb- und Volladder?

Ein einfaches paralleles Addierwerk für n Bit kann aus einem
Halbadder und n-1 Volladdern aufgebaut werden. An welcher Stelle steht der Halbadder?

Ein Halbadder besitzt 2 Bit Eingänge und 2 Bit Ausgänge (Summe und Übertrag).

Ein Volladder besitzt 3 Bit Eingänge (Summanden und b sowie Übertrag Ü) und 2 Bit Ausgänge (Summe und Übertrag).

Da ein Halbadder keinen Übertrag annehmen kann, steht er in einem Rechenwerk an der niedrigsten Stelle ("Ganz rechts" bei schriftlicher Addition).

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