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Informatik FSP (Information-berechnung (2^Fragen=Alternativen
2^Sh=N=1/P…
Informatik FSP
Information-berechnung
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Was informativ ist, hat einen heuren Imformationsbetrag.
Kommunikationsmodell (Shannon)
Dazwischen: Nachricht - Signal - - Signal - Nachricht
Inf Quelle - Sender - Kanal (mit Stoerungen) - Empfaenger - Destination
Sie - Handy - Wellen - Handy - jemand
Herr S' Gehirn - Sprechapparat - Schallwellen - Hörapparat - Ihr Gehirn
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Verschluesselung
Cäsar (Kaisar)
- monoalphabetische substitution
- knacken durch statistische Verfahren
- Caesar Verschluesselung = Abbildung
Vignere-Tabel
- polyalphabetische Verschlusselung
- knacken auch mit Statistik (1) Länge des Schlusselwortes (2) Buchstaben Haeufigkeit
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Von Neumann Architektur
Aufbau
CPU (ALU, CU), BUS, IO, MEMORY
Modificationen
- Cache
- DMA Direct memory access
DMA Controller
- IRQ Intereupt request
IRQ Controller
- I/O Adressbereiche
Table with mapping of device memory with the memory of device
- Gerätregister буффер, куда пишет комп, чтоб передать что то девайсу
Pipelining
- Fetch/Decode, Execute, Write
- Die Sachen, die in Code chronologisch sind, koennen nicht in einem Pipeline sein
OOP
Klasse, Eiganschafte, Methoden, objekte
Komprimierung
- RLE Run length encoding
(kompremiert wenn die Buchstabe widerholt sich mehr als 3mal oder sie ist ein escape character
LZW
Lempel, Ziv, Welch
SPIEGELUNG SITUATION
Huffman Kodierung
Tabelle uebertragen, praefixfrei (кроме таблицы ничего не нужно)
- Auftritshaeufigkeiten feststellen
- Ordnung nach steigendes Auftrittswahrshceinlichkeit (in einer Linie)
- Verknuepfen der zwei Elemente mit der niedrigsten Summe der Haufigkeiten
- Durch Kanten kommen zur jeder Zahl -> Code bestimmen
Arithmetische Kodierung
Termination character, and all characters with corresponding probabilities are sent
2, Encoding ends when the termination charcter is encoded.
- Decoding ends when the termination chraracter is decoded
Rechnerarchitektur
Halbaddiere: 1Bit + 1Bit
S = AxB, C=A·B
Volladdierer:
S = AxBxC_in
C_out = (AxB)·C_in + (A·B)
Speicher
Transistoren/Halbleiter Speicher
- fluechtig - verliert Information ohne Strom
- schnell
- Gitter Besteht aus C, Si
- Diode Ga - AS
- Halbleiter: Al(+)-P(-), Ga(+)-As(-)
P - Phosphor, Ga - Gallium, As - Arsenic, Al - aluminum
- Emmiter, Basis, Collector
D-RAM
- Dynamic Random access memory
- Zeilenleitung (Wo?) word line, Spaltenleitung (Was?) bit line, Transistor, Coundensator, Ground
- Schreiben/Lesenvorgang
- Screibvorgang nach jedem Lesevorgang, "Refresh"
- Zugriffzeit - Zeit zw. Daten-Anforderung und Daten-Lieferung
- Zugriffzeit ist unabhähngig vom Ort des Infromation (deswegen Random)
- mostly used for RAM
S-RAM
- static random access memory
- schneller als D-RAM, kein Refresh, wird heißer
- mostly used for cache
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- ZBR - Zone Bit Recording
placing more sectors per zone on outer tracks than on inner tracks
- MZR - Mulitple Zone Recording = ZBR
- früher C/H/S cylinder head sector, now LBA logical block adressing (because of ZBR)
- LBA mapping a number to every C/H/S address
FAT12
- Internal/external fragmentation
- alle Adressen sind in HEX
- FAT 12 - 12 bit fuer eine Adresse, 2^12 moegliche Adresse
- Hauptverzeichnis: File name, starting cell
- 000 - freier Sektor, FFF - letzter Teil des Files, FF7/F77 - diese Sektor ist kaputt
- FAT12 2^12x2^9=2MB покрывает (2^9=512BSektor), Fat32 = 2^32x2^9b=2 TB
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Optische speichermedien
CD ROM
- Track ist spiralfoermig (as opposed to hard drives/floppy discs)
- lands pits, polycarbonat (transparent)
- lack
CD R(Recordable)
- PC(polycarbonat), Ag, Metylorange, Azofarbstoff
- Laser 500Grad -> ein CD brennen
CD RW (Rewritable)
- Polycarbonat, Legierung Ag-In-Te-Sb, sie haben 2 Zustände: kristallierte, amorphe
- 500-700Grad one way, 200 reverse
- 780nm - Laserwellelaenge
DVD
- 650nm - Laserwellelaenge
- 4,7 GB pro Seite
- Double layered double sided 18,8 GB
- Veraenderung des Fokus
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Eigth to Fourteen
moudlation (EFM)
- 1-(2-10nullen)-1
- aus 2^14 möglichkeiten, gibt es nur 267 erlaubte Folgen und nur 255 erlaubte, wenn wir über Trembiten denken.
- Trembiten 000 100 010 001
- at the beginning, end of the sequence you can't have 9 nulls
DVD - EFM+
16bit keywords, no trembits
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Infromationkodierung
- ASCII 2^7
- ANSI 2^8
0-127 gleich, 128-255 abhaengig von der Region
- Unicode 16 bit 2^16 0-127 wie bei ASCII
Turing Machine
- Band: Kopf steht immer zu beginn der Rechnung auf dem 1. Zeichen des Wortes. Anfangszustand ist 0.
- Kopf: ein Zeichen schreiben,
ein Zeichen lesen,
kann ein Zeichen nach links oder nach rechts gehen oder stehen bleiben
FCS (Fail Control System)
- CRC Cyclic redundancy check
- CRS32 CRS16 CRS8
- Generatorpolynom
- Hinzufuegen so viele Nullen zu Daten, wie viel hoch der Grad ist, dividieren durch Generatorpolynom (XOR) und nehmen 5 letzte Ziffern der Rest
- Hinzufuegen sie zum Daten und schicken
- Empfaenger dividiert die Nachricht mit XOR durch Generatorpolynom, wenn der Rest ist 0, ist die Nachricht richtig gekommen
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TO DO:
flip flop what represents 1/0 volladdierer 2stellige zahlen
Lottery aufgabe redundanz
Von Neumann Modifications