Digitale Daten
Zwei Zeichen. Unzählige Möglichkeiten.
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Wie wird aus Nullen und Einsen ein Bild, ein Text oder eine Zahl?
Computer kennen nur zwei Zustände. Trotzdem können sie damit Texte speichern, Bilder darstellen und riesige Datenmengen verarbeiten. Wie passt das zusammen?
In diesem Skript entdecken wir, wie Informationen digital dargestellt werden: von Bits und Zahlensystemen über die Kodierung von Zeichen und Bildern bis zur Frage, wie sich Daten möglichst platzsparend speichern lassen.
Dabei zeigt sich, dass die Wahl einer geeigneten Kodierung manchmal ganz schön knifflig ist. Denn Nullen und Einsen sind nur der Anfang. Die eigentliche Kunst besteht darin, was wir daraus machen.
- Weniger ist mehrWie lassen sich Texte möglichst platzsparend speichern? Wir entdecken, wie Kompressionsverfahren funktionieren und weshalb sich manche Texte besser komprimieren lassen als andere.
- Buchstaben sind ZahlenWie speichert ein Computer eigentlich Text? Wir entdecken, wie Zeichen mithilfe von Zahlen dargestellt werden und weshalb ASCII nicht ausreicht.
- Zehn Finger sind überbewertetWarum rechnen Computer mit Nullen und Einsen? Wir entdecken das Binärsystem und lernen, Zahlen in unterschiedlichen Zahlensystemen darzustellen.
- Ein Bild sagt mehr als 1000 BitsWie werden Bilder digital gespeichert? Wir untersuchen, wie aus einzelnen Pixeln und Farbwerten ein Bild entsteht und welche Rolle Auflösung und Farbtiefe dabei spielen.
5 Kapitel
- Information und DatenDaten in vielen Formen · Bits und Bytes - das Computeralphabet
- Zahlen darstellenDas Dezimalsystem · Das Fünfersystem: (nur) mit links · Positionale Zahlensysteme · Das Binärsystem · Vom Dezimal- ins Binärsystem umrechnen · Das Hexadezimalsystem
- ZeichenkodierungenEindeutige Kodierungen · Ein erster Standard: ASCII · Das Unicode-'Wunder' · Das Unicode Transformation Format
- Digitale BilderPixel · Monochrome Bitmaps · Graustufen · Farbe ins Spiel bringen
- TextkomprimierungPräfixfreie Kodierungen · Die Huffman-Kodierung
So sieht es innen aus
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