Universität zu Köln. Historisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung
Dr. Jan G. Wieners // jan.wieners@uni-koe...
Kurzwiederholung
 Wissenspyramide
 Codierung
Zeichencodierungen
 ASCII / Extended ASCII
 ISO 8859-x
 UTF-8
Zahlensyst...
Kurzwiederholung
http://gadgetzz.com/2015/10/12/this-creepy-puzzle-arrived-in-our-mail/
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 http://motherboard.vice.com/de/read/ein-
schauerliches-krypto-puzzle-geistert-durchs-
internet-und-bleibt-ungeloest-666
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Aktion
Wissen
Information
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Zeichen
Pragmatik
Semantik
Syntax
Acht Möglichkeiten mit einem Codierungs- /
Symbolvorrat von Bit:
 0 0 0 = Nord
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 0 1 0 = Ost
 0 1 1 = ...
Zeichencodierungen
Informieren Sie sich bitte unter
http://de.wikipedia.org/wiki/American_Standard_Code_for_Inf
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Wie lassen sich alle Zeichen der Zeichenkette
„hallowelt“
in Großbuchstaben umwandeln?
Wie lassen sich alle Zeichen der Zeichenkette
„hallowelt“
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Für jedes Zei...
Grenzen des ASCII Codes?
Normenfamilie ISO 8859
 8-Bit-Zeichensatz
 ISO = Internationale Organisation für Normung
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ISO 8859-1 Latin-1, Westeuropäisch
-2 Latin-2, Mitteleuropäisch
-3 Latin-3, Südeuropäisch
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Normenfamilie ISO 8859-11
 UTF-8: In den 1990ern eingeführt von der ISO
 UTF  Implementierung von Unicode
 UTF-8 ist eine Mehrbyte-Codierung. Da...
Zahlensysteme
101
„Mit der Symbolfolge 101 ist die Dezimalzahl
Einhunderteins gemeint“
101
„Mit der Symbolfolge 101 ist die Dezimalzahl
Einhunderteins gemeint“
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„Mit der Symbolfolge 101 ist die Binärzahl 101 ge...
Binärsystem
2 Symbole: 0, 1
Oktalsystem
8 Symbole: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
Dezimalsystem
10 Symbole: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7...
Zahlensysteme…
Babylonisches Zahlensystem (~2000 v. Chr.): Sexagesimalsystem
 Stellenwertsystem zur Basis 60
Im Binärsystem stehen zur Codierung der Zahlen
nur die Ziffern 0 und 1 zur Verfügung.
Die Ziffern der Binärzahl stellen di...
Die Ziffern einer Dezimalzahl stellen die
Koeffizienten von Zehnerpotenzen („Dezi“ von
griech. „déka“, zehn) dar:
Beispiel...
Im Hexadezimalsystem stehen zur Codierung von Zahlen die
sechzehn (Hexa+Dezi) Ziffern 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B,
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Vier Zahlensysteme gegenübergestellt
Dezimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8
Binär 0 1 10 11 100 101 110 111 1000
Oktal ? ? ? ? ? ? ? ? ...
Vier Zahlensysteme gegenübergestellt
Dezimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8
Binär 0 1 10 11 100 101 110 111 1000
Oktal 0 1 2 3 4 5 6 7 ...
Zahlensysteme:
Umwandlung
Zur Umwandlung: Multiplikation der entsprechenden
Ziffern mit den Zweierpotenzen:
10111 = 1*24 + 0*2³ + 1*2² + 1*21 + 1*20...
Übungsaufgaben
1 1011 => welche Zahl im Dezimalsystem?
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Lösungen
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Eine Dezimalzahl lässt sich über die Division durch 2 und
Aufschreiben der Reste in eine Binärzahl umwandeln (das ist
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 5 / 2 = 2; Rest 1
 2 / 2 = 1; Rest 0
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Umwandlung DezimalBinärsystem
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Übungsaufgaben
35 = Welche Binärzahl?
127 = Welche Binärzahl?
128 = Welche Binärzahl?
Übung: Dezimalzahl  Binärzahl
Lösungen
35 = ?
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 17 / 2 = 8; Rest 1
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 2 / 2 = 1; Rest 0
 1 / 2 = 0;...
127 = ?
 127 / 2 = 63; Rest 1
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128 = ?
 128 / 2 = 64; Rest 0
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Zur Umwandlung: Multiplikation der entsprechenden
Ziffern mit den Potenzen von 16:
AFFE = A*163 +F*162 +F*161 +E*160
= 10*...
Eine Dezimalzahl lässt sich über die Division durch die
Basis 16 und Aufschreiben der Reste in eine
Hexadezimalzahl umwand...
Übungsaufgaben
16 = Welche Hexadezimalzahl?
64 = Welche Hexadezimalzahl?
127 = Welche Hexadezimalzahl?
Übung: Dezimalzahl ...
Lösungen
 16 / 16 = 1
Rest : 0  0
 1 / 16 = 0
Rest: 1
Umwandlung DezimalHexadezimalsystem
1 0
 64 / 16 = 4
Rest : 0  0
 4 / 16 = 0
Rest: 4
Umwandlung DezimalHexadezimalsystem
4 0
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Rest : 15  F
 7 / 16 = 0
Rest: 7
Umwandlung DezimalHexadezimalsystem
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 https://simple.wikipedia.org/wiki/ASCII
 http://motherboard.vice.com/de/read/ein-
schauerliches-krypto-puzzle-geistert-...
Basisinformationstechnologie I WiSem 2015 / 2016 | 02_Grundlagen II
Basisinformationstechnologie I WiSem 2015 / 2016 | 02_Grundlagen II
Basisinformationstechnologie I WiSem 2015 / 2016 | 02_Grundlagen II
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Basisinformationstechnologie I WiSem 2015 / 2016 | 02_Grundlagen II

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  • ASCII-Codierung (ASCII für „American Standard Code for Information Interchange“)
    1963 als Standard verabschiedet, 1968 aktualisiert

    Nur 7 Bit des Bytes werden genutzt.
    Grund: Sicherheit der Datenübertragung sicherstellen: Das erste Bit wurde auf 0 gesetzt, wenn die Anzahl der übrigen Bits gerade ist und auf 1 gesetzt, wenn die Anzahl der übrigen Bits ungerade ist: ? 0 0 0 0 0 0 1  1 0 0 0 0 0 0 1

    Durch verbesserte Datenübertragung: Verwendung des ersten Bits  „Extended ASCII“.
     Somit 256 darstellbare Zeichen im ASCII Code Zum 7-Bit ASCII Code kamen Zeichen wie „ö“, „ü“, etc. hinzu.
  • Normenfamilie ISO 8859
  • Unicode will das Problem des beschränkten ASCII-Zeichenvorrates lösen.
    Intention: Darstellung mehrerer unterschiedlicher Sprachen mit einer Zeichencodierung
    Ziel: Alle in Gebrauch befindlichen Schriftsysteme und Zeichen zu codieren.
    Versionen:
    Unicode codierte seine Zeichen zunächst über 16 Bit (65536 Zeichen).
    Unicode 2.0 erweitert Zeichenraum auf 17 Bereiche (Planes), kann 1.114.112 Zeichen darstellen.
  • Basisinformationstechnologie I WiSem 2015 / 2016 | 02_Grundlagen II

    1. 1. Universität zu Köln. Historisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung Dr. Jan G. Wieners // jan.wieners@uni-koeln.de Basisinformationstechnologie I Wintersemester 2015/16 26. Oktober 2015 – Grundlagen II
    2. 2. Kurzwiederholung  Wissenspyramide  Codierung Zeichencodierungen  ASCII / Extended ASCII  ISO 8859-x  UTF-8 Zahlensysteme  Hexadezimal-  Dezimal-  Binärsystem Umwandlung vom  Dezimal- ins Hexadezimalsystem  Hexadezimal- ins Dezimalsystem  Dezimal- ins Binärsystem  Binär- ins Dezimalsystem „Rechnen“ im Binärsystem  Addition von Binärzahlen  Multiplikation von Binärzahlen Inhalte der heutigen Sitzung
    3. 3. Kurzwiederholung
    4. 4. http://gadgetzz.com/2015/10/12/this-creepy-puzzle-arrived-in-our-mail/
    5. 5. 33 38 2e 38 39 37 37 30 39 2c 2d 37 37 2e 30 33 36 35 34 33
    6. 6.  http://motherboard.vice.com/de/read/ein- schauerliches-krypto-puzzle-geistert-durchs- internet-und-bleibt-ungeloest-666  http://gadgetzz.com/2015/10/12/this-creepy- puzzle-arrived-in-our-mail/  https://imgur.com/a/A0VCQ  http://gadgetzz.com/2015/10/22/breakdown-of-the- possible-theories-surrounding-11b-x-1371/  https://www.reddit.com/r/creepy/comments/3ongx1 /this_creepy_puzzle_arrived_in_our_mail/  https://twitter.com/hashtag/11BX1371?src=hash #11BX1371 - Links
    7. 7. Aktion Wissen Information Daten Zeichen Pragmatik Semantik Syntax
    8. 8. Acht Möglichkeiten mit einem Codierungs- / Symbolvorrat von Bit:  0 0 0 = Nord  0 0 1 = NordOst  0 1 0 = Ost  0 1 1 = SüdOst  1 0 0 = Süd  1 0 1 = SüdWest  1 1 0 = West  1 1 1 = NordWest Bit / Bitfolgen, Codierung
    9. 9. Zeichencodierungen
    10. 10. Informieren Sie sich bitte unter http://de.wikipedia.org/wiki/American_Standard_Code_for_Inf ormation_Interchange über den „ASCII Code“. Fassen Sie bitte kurz (~ ½ Din-A4 Seite) zusammen:  Was ist der ASCII Code? Wie funktioniert der ASCII Code?  Welche Zeichen sind im ASCII Code repräsentiert? In diesem Zusammenhang: Was ist ein „Steuerzeichen“?  Worin könnte ein Problem des ASCII Codes bestehen? Tipp: Sie befinden sich im Urlaub in Griechenland und möchten ihren/ihrem/ihrer Liebsten eine Email senden… Übungsaufgaben „Grundlagen I“: http://www.jan-wieners.de/lehre/wisem15/bit-i/uebungsaufgaben-grundlagen-i/ Übungsaufgabe ASCII Code
    11. 11. Wie lassen sich alle Zeichen der Zeichenkette „hallowelt“ in Großbuchstaben umwandeln?
    12. 12. Wie lassen sich alle Zeichen der Zeichenkette „hallowelt“ in Großbuchstaben umwandeln? Algorithmus ========= Für jedes Zeichen in der Eingabezeichenkette „hallowelt“:  Hole den dezimalen ASCII Wert des Zeichens  Subtrahiere 32 vom entsprechenden Wert  Gebe das Zeichen (also 𝐴𝑆𝐶𝐼𝐼 𝑘𝑙𝑒𝑖𝑛 − 32) aus
    13. 13. Grenzen des ASCII Codes?
    14. 14. Normenfamilie ISO 8859  8-Bit-Zeichensatz  ISO = Internationale Organisation für Normung (International Organization for Standardization)  Spezifiziert die zusätzlich darstellbaren Zeichen; dabei entsprechen die ersten mit sieben Bit kodierbaren Zeichen (einschließlich führendes Nullbit) dem ASCII Code  15 Normen, von ISO 8859-1 bis 8859-16 Teillösung: ASCII  ISO 8859
    15. 15. ISO 8859-1 Latin-1, Westeuropäisch -2 Latin-2, Mitteleuropäisch -3 Latin-3, Südeuropäisch -4 Latin-4, Baltisch -5 Kyrillisch -6 Arabisch -7 Griechisch -8 Hebräisch -9 Latin-5, Türkisch -10 Latin-6, Nordisch -11 Thai -13 Latin-7, Baltisch -14 Latin-8, Keltisch -15 Latin-9, Westeuropäisch -16 Latin-10, Südosteuropäisch
    16. 16. Normenfamilie ISO 8859-11
    17. 17.  UTF-8: In den 1990ern eingeführt von der ISO  UTF  Implementierung von Unicode  UTF-8 ist eine Mehrbyte-Codierung. Das bedeutet:  Dass 7-Bit ASCII-Zeichen mit einem Byte codiert werden, alle anderen verwenden zwischen 2 und 6 Bytes Die Idee:  Häufig benutzte Zeichen werden mit einem Byte codiert, seltenere mit mehreren Bytes – das spart Speicherplatz.  UTF-8 codierte Dateien sind kompatibel zu 7-Bit ASCII Und noch ein Standard: UTF-8
    18. 18. Zahlensysteme
    19. 19. 101
    20. 20. „Mit der Symbolfolge 101 ist die Dezimalzahl Einhunderteins gemeint“ 101
    21. 21. „Mit der Symbolfolge 101 ist die Dezimalzahl Einhunderteins gemeint“ 101 „Mit der Symbolfolge 101 ist die Binärzahl 101 gemeint. Der Binärzahl 101 entspricht die Dezimalzahl 5 (Fünf)“
    22. 22. Binärsystem 2 Symbole: 0, 1 Oktalsystem 8 Symbole: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Dezimalsystem 10 Symbole: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Hexadezimalsystem 16 („Hexa“) Symbole: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F Zahlensysteme
    23. 23. Zahlensysteme… Babylonisches Zahlensystem (~2000 v. Chr.): Sexagesimalsystem  Stellenwertsystem zur Basis 60
    24. 24. Im Binärsystem stehen zur Codierung der Zahlen nur die Ziffern 0 und 1 zur Verfügung. Die Ziffern der Binärzahl stellen die Koeffizienten der Potenzen von 2 dar: 10111 = 1*24 + 0*2³ + 1*2² + 1*21 + 1*20 = 1*16 + 1*4 + 1*2 + 1*1 = 23 im Dezimalsystem Binärdarstellung
    25. 25. Die Ziffern einer Dezimalzahl stellen die Koeffizienten von Zehnerpotenzen („Dezi“ von griech. „déka“, zehn) dar: Beispiele: 2351 = 2*10³ + 3*10² + 5*101 + 1*100 = 2*1000 + 3*100 + 5*10 + 1*1 = 2351 15 = 1*101 + 5*100 = 10 + 5 = 15 Dezimaldarstellung
    26. 26. Im Hexadezimalsystem stehen zur Codierung von Zahlen die sechzehn (Hexa+Dezi) Ziffern 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F zur Verfügung Die Ziffern der Zahl im Hexadezimalsystem stellen die Koeffizienten der Potenzen von 16 dar. Beispiele: 109 (im Hexadezimalsystem) => 9*160 + 0*161 + 1*162 = 9 + 0 + 256 = 265 (im Dezimalsystem) AFFE = A*163 +F*162 +F*161 +E*160 = 10*4096 + 15*256+15*16+14*1 = 45054 Hexadezimaldarstellung
    27. 27. Vier Zahlensysteme gegenübergestellt Dezimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Binär 0 1 10 11 100 101 110 111 1000 Oktal ? ? ? ? ? ? ? ? ? Hexadezimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Dezimal 9 10 11 12 13 14 15 16 Binär 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 Oktal ? ? ? ? ? ? ? ? Hexadezimal 9 A B C D E F ?
    28. 28. Vier Zahlensysteme gegenübergestellt Dezimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Binär 0 1 10 11 100 101 110 111 1000 Oktal 0 1 2 3 4 5 6 7 10 Hexadezimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Dezimal 9 10 11 12 13 14 15 16 Binär 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 Oktal 11 12 13 14 15 16 17 20 Hexadezimal 9 A B C D E F 10
    29. 29. Zahlensysteme: Umwandlung
    30. 30. Zur Umwandlung: Multiplikation der entsprechenden Ziffern mit den Zweierpotenzen: 10111 = 1*24 + 0*2³ + 1*2² + 1*21 + 1*20 = 1*16 + 1*4 + 1*2 + 1*1 = 23 Umwandlung Binärsystem  Dezimalsystem
    31. 31. Übungsaufgaben 1 1011 => welche Zahl im Dezimalsystem? 0 1010 => welche Zahl im Dezimalsystem? 1100 0011 => welche Zahl im Dezimalsystem? Übung: Binärzahl  Dezimalzahl
    32. 32. Lösungen 1 1011 2 = 1*20 + 1*21 + 0*2² + 1*23 + 1*24 = 1 + 2 + 0 + 8 +16 = 27 10 0 1010 2 = 0*20 + 1*21 + 0*2² + 1*23 + 0*24 = 0 + 2 + 0 + 8 + 0 = 10 10 1100 0011 2 = 195 10 Übung: Binärzahl  Dezimalzahl
    33. 33. Eine Dezimalzahl lässt sich über die Division durch 2 und Aufschreiben der Reste in eine Binärzahl umwandeln (das ist eine Möglichkeit, häufig lässt sich das auch im Kopf lösen). Beispiel: Die Zahl 7610 soll ins Binärsystem umgewandelt werden  76 / 2 = 38; Rest 0  38 / 2 = 19; Rest 0  19 / 2 = 9; Rest 1  9 / 2 = 4; Rest 1  4 / 2 = 2; Rest 0  2 / 2 = 1; Rest 0  1 / 2 = 0; Rest 1 Umwandlung DezimalBinärsystem 1 0 0 1 1 0 0
    34. 34. 510 = ?2  5 / 2 = 2; Rest 1  2 / 2 = 1; Rest 0  1 / 2 = 0; Rest 1 Umwandlung DezimalBinärsystem 11 0
    35. 35. Übungsaufgaben 35 = Welche Binärzahl? 127 = Welche Binärzahl? 128 = Welche Binärzahl? Übung: Dezimalzahl  Binärzahl
    36. 36. Lösungen
    37. 37. 35 = ?  35 / 2 = 17; Rest 1  17 / 2 = 8; Rest 1  8 / 2 = 4; Rest 0  4 / 2 = 2; Rest 0  2 / 2 = 1; Rest 0  1 / 2 = 0; Rest 1 Umwandlung DezimalBinärsystem 110 001
    38. 38. 127 = ?  127 / 2 = 63; Rest 1  63 / 2 = 31; Rest 1  31 / 2 = 15; Rest 1  15 / 2 = 7; Rest 1  7 / 2 = 3; Rest 1  3 / 2 = 1; Rest 1  1 / 2 = 0; Rest 1 Umwandlung DezimalBinärsystem 111 111 1
    39. 39. 128 = ?  128 / 2 = 64; Rest 0  64 / 2 = 32; Rest 0  32 / 2 = 16; Rest 0  16 / 2 = 8; Rest 0  8 / 2 = 4; Rest 0  4 / 2 = 2; Rest 0  2 / 2 = 1; Rest 0  1 / 2 = 0; Rest 1 Umwandlung DezimalBinärsystem 000 000 01
    40. 40. Zur Umwandlung: Multiplikation der entsprechenden Ziffern mit den Potenzen von 16: AFFE = A*163 +F*162 +F*161 +E*160 = 10*4096 + 15*256+15*16+14*1 = 45054 Last, but not...: Umwandlung Hexadezimalsystem Dezimalsystem
    41. 41. Eine Dezimalzahl lässt sich über die Division durch die Basis 16 und Aufschreiben der Reste in eine Hexadezimalzahl umwandeln. Beispiel: Die Dezimalzahl 48267 soll ins Hexadezimalsystem umgewandelt werden  48267 / 16 = 3016 Rest : 11  B  3016 / 16 = 188 Rest: 8  188 / 16 = 11 Rest: 12  C  11 / 16 = 0; Rest : B  0 / 16 = 0; Rest: 0 Umwandlung DezimalHexadezimalsystem 0 B C 8 B
    42. 42. Übungsaufgaben 16 = Welche Hexadezimalzahl? 64 = Welche Hexadezimalzahl? 127 = Welche Hexadezimalzahl? Übung: Dezimalzahl  Hexadezimalzahl
    43. 43. Lösungen
    44. 44.  16 / 16 = 1 Rest : 0  0  1 / 16 = 0 Rest: 1 Umwandlung DezimalHexadezimalsystem 1 0
    45. 45.  64 / 16 = 4 Rest : 0  0  4 / 16 = 0 Rest: 4 Umwandlung DezimalHexadezimalsystem 4 0
    46. 46.  127 / 16 = 7 Rest : 15  F  7 / 16 = 0 Rest: 7 Umwandlung DezimalHexadezimalsystem 7 F
    47. 47. /
    48. 48.  https://simple.wikipedia.org/wiki/ASCII  http://motherboard.vice.com/de/read/ein- schauerliches-krypto-puzzle-geistert-durchs- internet-und-bleibt-ungeloest-666  http://gadgetzz.com/2015/10/12/this-creepy- puzzle-arrived-in-our-mail/  http://gadgetzz.com/2015/10/22/breakdown-of-the- possible-theories-surrounding-11b-x-1371/ Bildnachweise

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