Inhalte (Plan SoSe25)

Themenliste

• Signale und Systeme
• Informationstheorie und Codierung
• Kompression
• Fehlerkorrektur
• Künstliche Intelligenz

Quellen

Die YouTube Playlist zum Kurs enthält alle gezeigten Videos und eine Reihe weiterer empfehlenswerter Videos zu den Themen.

Lernfragen zu den einzelnen Themen

Diese Liste wird vor der Klausur anhand der tatsächlich behandelten Themen überarbeitet und angepasst.

Signale und Systeme

Was bedeuten digital und analog? Was ist ein Signal? Wie unterscheiden sich analoge und digitale Signale?

Wie werden Signale übertragen? Und was ist eigentlich Kommunikation? Was bedeutet digitale Signalübertragung?

Wie kann ein Signal oder eine Funktion verändert werden? Wie wirkt es sich bei Audiosignalen aus?

Was unterscheidet digitale Signale von Daten? Wie speichert man digitale Daten? Wie unterscheidet sich Datenspeicherung von Datenübertragung in der Kommunikationstheorie?

Informationstheorie und Codierung

Was ist Information? Was ist eigentlich ein Bit? Was bedeutet Informationsgehalt? Was ist Entropie und wie berechnet man sie?

Was bedeutet Codierung? Was gibt es für Codes und Codierungsverfahren? Wie können Daten und Signale allgemein codiert werden?

Wie haben Fano und Shannon Codes erzeugt? Was sind Huffman-Codes? Wie funktioniert es algorithmisch? Welche Rolle spielt die Wahrscheinlichkeit? Was ist arithmetisch Codierung?

Kompression

Was bedeutet Kompression? Warum wird sie insbesondere bei Videos benötigt? Was ist der Unterschied zwischen verlustfreier und verlustbehafteter Kompression?

Wie unterscheiden sich Dateiformate von Streamingformaten? Was muss man bei der Kompression beachten?

Was ist ein Codec? Wofür wird er verwendet? Welche Codecs, Container und Formate gibt es und wo werden sie verwendet? Wie verbreitet sind die einzelnen Codecs und Formate? Welche Vor- und Nachteile haben die einzelnen Formate und Codecs?

Wie arbeitet ein Codec und erreicht so starke Kompressionsraten ohne Qualitätsverlust?

Fehlerkorrektur

Wie kann man Fehler bei der Datenübertragung erkennen? Wie kann man sie korrigieren?

Wie funktionieren Hamming-Codes? Was steckt hinter Reed-Solomon-Codes? Welche Verfahren werden in der Praxis angewendet?

Künstliche Intelligenz

Welche Verfahren zur Erzeugung von Medien gibt es aktuell? Wie unterscheiden sich GANs von Diffusionsprozessen?