In meinem Urlaub überlegte ich mir Ideen zur Veranschaulichung verschiedener Anforderungen und Qualitätsparameter beim Systemdesign. Dazu nutzte ich die Fragestellung: "Entwickeln sie eine Repräsentation zur Übermittlung von Morse-Zeichen"
Wir legen des weiteren fest, dass wir nur den Grundzeichenvorrat berücksichtigen, der sich mit 5 Tönen kodieren lässt - die verschiedenen Länderspezifischen Erweiterungen lassen wir weg.
Die Länge des Bitstroms für die jeweilige Kodierung wird mittels der beiden Worte
PARIS: .--. .- .-. .. ...
und
OSCAR: --- ... -.-. .- .-.
veranschaulicht ("." ist dabei ein "dit" und "-" ein "dah").
dit - 1
dah - 111
Pause zwischen Tönen - 0
Pause zwischen Buchstaben - 000
Pause zwischen Worten - 0000000
Diese Kodierung ist durch einen Transcoder besonders einfach in Töne oder Signale zur Übertragung umzusetzen. Sie geht allerdings auch sehr verschwenderisch mit der Kapazität des Übertragungskanals um. Das länste darzustellende Zeichen kommt dadurch auf eine Länge von 19 Bit. Das kürzeste darzustellende Zeichen kommt auf genau ein Bit. Da die Symbole so gewählt wurden, dass die am häufigsten benutzten durch kürzere Symbolgruppen dargestellt werden, liegt der tatsächliche Aufwand an Bits pro Zeichen für eine gesamte Botschaft irgendwo dazwischen.
PARIS: 10111011101000101110001011101000101000101010 (44 Bit)
OSCAR: 111011101110001010100011101011101000101110001011101 (51 Bit)
dit - 1
dah - 11
Pause zwischen Tönen - 0
Pause zwischen Buchstaben - 00
Pause zwischen Worten - 000
Das verkürzt die Länge des längsten darzustellenden Buchstabens auf 14 Bit. Damit ist aber das Ende der Fahnenstange noch lange nicht erreicht.
PARIS: 101101101001011001011010010100101010 (36 Bit)
OSCAR: 1101101100101010011010110100101100101101 (40 Bit)
lllttttt
l kodiert die Länge der Symbolgruppe (Anzahl der "dits" und "dahs")
t kodiert die "dits" und "dahs": 1 bedeutet "dit" und 0 bedeutet "dah"
Damit ist ein Buchstabe nur noch 8 Bit lang. Die Pausen zwischen Tönen und zwischen Buchstaben müssen nicht mehr explizit kodiert werden. Die Pause zwischen Worten kann durch eine spezielle Länge kodiert werden: wir müssen nur 5 verschiedene Längen kodieren können, könnten aber mit den drei zur Verfügung stehenden l-Bits 8 verschiedene Muster kodieren: Wir erklären eines der nicht benötigten zum Marker für Wortgrenzen.
PARIS: 1001001001010000011101000101100001111100 (40 Bit)
OSCAR: 0110000001111100100010100101000001110100 (40 Bit)
PARIS: 10010010101001110101011011111 (29 Bit)
OSCAR: 011000011111100010101010011101 (30 Bit)
00 - 1 Bit
01 - 2 Bit
100 - 3 Bit
101 - 4 Bit
110 - 5 Bit
Das spezielle Längenfeld "111" würde auch bei dieser Methode wieder die Wortgrenze markieren. Damit senkt man die Anzahl der Bits pro Zeichen für eine gesamte Message nochmals deutlich ab.
PARIS: 101100101101001010111100111 (27 Bit)
OSCAR: 10000010011110101010110100101 (29 Bit)
Morse-Alphabet: 26 Buchstaben + 10 Zeichen + 1 Worttrenner - ergibt aufgerundet 6 Bit pro Zeichen (5 Bit ergeben 32 darstellbare Symbole - das reicht nicht)
Rechnet man nun für unsere beste Kodierung die Bits pro Zeichen aus, kommt man aufgerundet ebenfalls auf 6 - damit sind wir rein rechnerisch ziemlich nahe am Optimum, wenn man gebrochenzahlige Bits nicht beachtet.
Alte Rechner zukunftsfähig (?)
01.05.2019
Ich mache immer wieder gerne Experimente mit Terminalsessions - meistens wegen der zentral möglichen Administration. Nunhabe ich das Thema von neuem angepackt: wegen einem alten(sehr alten) Laptop, der bei mir schon so lange im Schrank lag, dass sogar die BIOS-Batterie inzwischen leer war...
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Es gibt seit vielen Jahren immer mal wieder Leute, die im Internet fragen, ob man in Javas diversen Methoden zum Zeichnen von Graphiken das Koordinatensystem so ändern könnte, dass sich der Koordinatenursprung links unten befindet und die positive y-Achse nach oben weist. Meist sind die Antworten dann, dass eine Affine Transformation eingeschaltet werden solle, die das Bild spiegelt.
Weiterlesen...Ich bin an die Grenzen meiner Storagelösung gestoßen - es musste mehr Platz her...
Weiterlesen...Die sQLshell hat eine weitere Integration erfahren - obwohl ich eigentlich selber nicht viel dazu tun musste: Es existiert ein Projekt/Produkt namens steampipe, dessen Slogan ist select * from cloud; - Im Prinzip eine Wrapperschicht um diverse (laut Eigenwerbung mehr als 140) (cloud) data sources.
Weiterlesen...Manche nennen es Blog, manche Web-Seite - ich schreibe hier hin und wieder über meine Erlebnisse, Rückschläge und Erleuchtungen bei meinen Hobbies.
Wer daran teilhaben und eventuell sogar davon profitieren möchte, muß damit leben, daß ich hin und wieder kleine Ausflüge in Bereiche mache, die nichts mit IT, Administration oder Softwareentwicklung zu tun haben.
Ich wünsche allen Lesern viel Spaß und hin und wieder einen kleinen AHA!-Effekt...
PS: Meine öffentlichen GitHub-Repositories findet man hier - meine öffentlichen GitLab-Repositories finden sich dagegen hier.