Klausur Informatik. Es sind keinerlei Hilfsmittel (Literatur, Taschenrechner, usw.) zugelassen.

Transkript

1 Technische Akademie Esslingen Prof. Dr. V. Stahl Klausur Informatik Name: Punkte: Matrikelnr.: Note: Die Bearbeitungszeit beträgt 90 Minuten. Es sind keinerlei Hilfsmittel (Literatur, Taschenrechner, usw.) zugelassen. Bitte schreiben Sie Ihre Lösungen auf das Aufgabenblatt. Falls Sie aus Platzgründen ein Zusatzblatt benötigen, müssen Sie dies auf dem Aufgabenblatt vermerken und Namen und Matrikelnummer auf das Zusatzblatt schreiben. Insgesamt gibt es 90 Punkte, d.h. pro Punkt steht Ihnen eine Minute zur Verfügung. Halten Sie sich also nicht zu lang mit einer Aufgabe auf, die Sie nicht sofort lösen können. Viel Erfolg! 1

2 1 Zahlensysteme Aufgabe 1. (3 Punkte) Konvertieren Sie die Zahl (29) 10 vom Dezimalsystem ins Dualsystem. Verwenden Sie die Methode der sukzessiven Division mit Rest. Aufgabe 2. (3 Punkte) Konvertieren Sie die Zahl (10011) 2 vom Dualsystem ins Dezimalsystem. Verwenden Sie das Horner Schema. 2

3 Aufgabe 3. (3 Punkte) Konvertieren Sie die Zahl (324D) 16 vom Hexadezimalsystem ins Oktalsystem. 3

4 2 Codierung Aufgabe 4. (3 Punkte) Wie viele unterschiedliche Symbole können mit 64 Bit ungefähr codiert werden? weniger als zwischen und zwischen und zwischen und zwischen und mehr als 10 38? 4

5 Aufgabe 5. (10 Punkte) Gegeben ist ein Text aus 100 Zeichen, der nur aus den Symbolen A,B,C,D und E besteht. Die einzelnen Symbole kommen dabei mit folgenden Häufigkeiten vor: Symbol A B C D E Häufigkeit Bestimmen Sie eine Huffman-Codierung, um diesen Text mit möglichst wenigen Bit zu codieren. Wie würde sich die Codierung ändern, wenn noch ein weiteres Zeichen F mit Häufigkeit 150 hinzukäme? Hinweis: F kommt häufiger vor als alle anderen Zeichen zusammen. 5

6 Aufgabe 6. (4 Punkte) In welchen der folgenden Szenarien entstehen Fehler? Geben Sie in beiden Fällen eine kurze Begründung (je 1-2 Sätze). Ein UTF-8 codiertes Textdokument wird mit einem Editor gelesen, der ASCII Codierung verwendet. Ein ASCII codiertes Textdokument wird mit einem Editor gelesen, der UTF-8 Codierung verwendet. Aufgabe 7. (2 Punkte) Nennen Sie ein Pixelgrafik-Format, das verlustbehaftete Kompression unterstützt. 6

7 Aufgabe 8. (3 Punkte) Erklären Sie kurz weshalb beim Bildschirm Farben aus Rot, Grün und Blau zusammengemischt werden während der Drucker Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz verwendet (3-4 Sätze). 7

8 3 Kryptographie Aufgabe 9. (2 Punkte) Person A verwendet ein public key Verfahren um B eine geheime, verschlüsselte Nachricht zu schicken. Welchen Schlüssel muss B zum Entschlüsseln benutzen? Den privaten Schlüssel von B Den öffentlichen Schlüssel von B Den privaten Schlüssel von A. Den öffentlichen Schlüssel von A. Einen zufällig gewählten Schlüssel. Aufgabe 10. (3 Punkte) Welchem Zweck dienen digitale Signaturen? (2 Sätze). Aufgabe 11. (2 Punkte) Sie möchten ein Dokument digital signieren. Welchen Schlüssel müssen Sie hierfür verwenden? Ihren private key. Ihren public key. Einen anderen Schlüssel. Einen zufällig gewählten Schlüssel. Eine Kombination aus ihrem private und public key. 8

9 4 Rechnernetze Aufgabe 12. (4 Punkte) Nennen Sie die vier Schichten des TCP/IP Modells und nennen Sie zu jeder Schicht ein Protokoll. Aufgabe 13. (4 Punkte) Erklären Sie kurz zwei wichtige Aufgaben der Transport- Schicht im TCP/IP Modell (jeweils 1 Satz). 9

10 Aufgabe 14. (4 Punkte) Was versteht man bei Ethernet unter einer Kollision? Wie kann die Anzahl Kollisionen in einem Rechnernetz verringert werden? (Jeweils 1-2 Sätze.) 10

11 5 HTML / XML Aufgabe 15. (6 Punkte) Nennen Sie drei HTML Tags und beschreiben Sie kurz wie diese im Browser dargestellt werden. Aufgabe 16. (2 Punkte) Nennen Sie einen wichtigen Unterschied zwischen HTML und XML (1 Satz). 11

12 6 Datenbanken Aufgabe 17. (4 Punkte) Jede Hochschule kennzeichnet ihre Studenten durch eine eindeutige Matrikelnummer. Nun kann es aber durchaus passieren, dass zwei Hochschulen die selben Matrikelnummern vergeben, d.h. ein Student an der FHT Esslingen kann die selbe Matrikelnummer haben wie ein anderer Student an der FH Heilbronn. Das Deutsche Studentenwerk möchte nun eine Datenbank aufsetzen, in der die Namen alle Studenten an Deutschen Hochschulen abgelegt sind. Eine Tabelle könnte wie folgt aussehen: Name Hochschule Matrikelnummer Hans Lang FH Heilbronn Dieter Maier FH Heilbronn Silke Hinz FHT Esslingen Bestimmen Sie einen Schlüssel für diese Tabelle. Aufgabe 18. (14 Punkte) Zusätzlich zur Liste aller Studenten möchte das Studentenwerk auch noch die Anzahl Studenten an jeder Hochschule speichern. Naheliegenderweise wird die bereits vorhandene Tabelle einfach noch um eine Spalte StudZahl ergänzt: Name Hochschule Matrikelnummer StudZahl Hans Lang FH Heilbronn Dieter Maier FH Heilbronn Silke Hinz FHT Esslingen An welcher Stelle werden in diesem Schema Daten redundant gespeichert? Erklären Sie in welcher Situation dies im laufenden Betrieb der Datenbank Probleme bereiten könnte. Entwickeln Sie ein Datenbankschema, in dem man die selben Informationen ablegen kann und das alle in der Vorlesung vorgestellten Normalformen (d.h. erste, zweite und Boyce-Codd Normalform) erfüllt. Geben Sie auch an, welche Attribute in Ihrem neuen Schema Primärbzw. Fremdschlüssel sind. 12

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14 Aufgabe 19. (6 Punkte) In einer Datenbank soll für jedes Land gespeichert werden, zu welchem Kontinent es gehört. Dabei ist festgelegt, dass jedes Land zu genau einem Kontinent gehört. Weiterhin gehört zu jedem Kontinent mindestens ein Land. Stellen Sie diesen Sachverhalt in einem Entity-Relationship-Modell dar. Verwenden Sie für die darin auftretenden Kardinalitäten die Min-Max-Notation. Aufgabe 20. (8 Punkte) Gegeben seien folgende Tabellen: Land Name Deutschland England China Hauptstadt Berlin London Peking GehoertZu Land Deutschland England China Kontinent Name Flaeche Asien 44.4 Afrika 30.3 Europa 10.2 Kontinent Europa Europa Asien Geben Sie die Ausgabetabellen folgender SQL Abfragen an: SELECT Land FROM GehoertZu WHERE Kontinent = Europa ; 14

15 SELECT Haupstadt FROM Land,GehoertZu WHERE Land.Name = GehoertZu.Land AND GehoertZu.Kontinent = Europa ; SELECT Hauptstadt,Flaeche FROM Land,GehoertZu,Kontinent WHERE Land.Name = GehoertZu.Land AND GehoertZu.Kontinent = Kontinent.Name; SELECT COUNT(Land) FROM GehoertZu WHERE Kontinent = "Europa"; 15