imported>OS: /* Informatik */ erg & Link

2025-05-27T09:56:56Z

Informatik: erg & Link

Neue Seite

{{Dieser Artikel|behandelt Code als Übertragungsvorschriften, zu weiteren Bedeutungen siehe [[Code (Begriffsklärung)]]. ''Kodierung'' ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel, zur mechanischen Kodierung von elektrischen Steckverbindern siehe [[Kodierung (Steckverbinder)]].}}

Ein '''Code''' oder '''Kode''' (deutsche Aussprache [{{IPA|koːt}}]<ref>Eva-Maria Krech et al.: ''Deutsches Aussprachewörterbuch.'' Walter de Gruyter, Berlin / New York, 2009, ISBN 978-3-11-018202-6. Max Mangold: ''Das Aussprachewörterbuch. Duden Band 6.'' Dudenverlag, Mannheim/Zürich 2005, ISBN 978-3-411-04066-7.</ref> oder [{{IPA|kɔʊ̯d}}]<ref>duden.de: [https://www.duden.de/rechtschreibung/Code Code]</ref>) ist eine Abbildungsvorschrift, die jedem [[Zeichen]] eines Zeichenvorrats ''(Urbildmenge)'' eindeutig ein Zeichen oder eine Zeichenfolge aus einem möglicherweise anderen Zeichenvorrat ''(Bildmenge)'' zuordnet.<ref>''DUDEN Informatik'', 1993, ISBN 3-411-05232-5</ref> Beispielsweise stellt der [[Morsecode]] eine Beziehung zwischen [[Buchstabe]]n und einer Abfolge kurzer und langer [[Ton (Musik)|Tonsignale]] und Pausen (und umgekehrt) her.

In der [[Kommunikationswissenschaft]] bezeichnet ein Code im weitesten Sinne eine [[Sprache]]. Jegliche Kommunikation beruht auf dem Austausch von [[Information]]en, die vom [[Absender]] nach einem bestimmten Code erzeugt werden und die der [[Empfänger (Information)|Empfänger]] gemäß demselben Code interpretiert ''(dekodiert)''.

Elektronisch übermittelte oder gespeicherte [[Daten]] bestehen zum Beispiel aus einer langen Reihe von Nullen und Einsen ([[Bit]]s), deren Kombination als Ziffern, Zeichen und/oder Buchstaben (z. B. <code>01100001</code> = 'a') festgelegt sind. In einem anderen Code könnte dieselbe Bitkombination z. B. die Zahl 97 bedeuten. Auch für andere Arten von Daten, z. B. [[Messwert]]e oder die [[Nukleinbasen]] in [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]]-Strängen ist in Codes festgelegt, ''welche'' Erscheinungsformen ''was'' bedeuten.

In der [[Kodierungstheorie]] nennt man die Elemente, aus denen ein Code besteht, „Codewörter“, die Symbole, aus denen die Codewörter bestehen, bilden ein „Alphabet“.<ref>[https://web.archive.org/web/20180118010511/http://www2.cs.uni-paderborn.de/cs/ag-bloemer/lehre/proseminar_WS2005/material/Gisbrecht_EinfuehrungInDieKodierungstheorie.pdf Einführung in die Kodierungstheorie] ([[Web-Archivierung#Begrifflichkeiten|Memento]] vom 18. Januar 2018 im [[Internet Archive]]) (PDF; 246 kB) Uni Paderborn</ref>

== Allgemeine Bedeutung ==
Im Allgemeinen ist ein Code eine Vereinbarung über einen Satz (eine Menge) von Zeichen wie z. B. Index, Icons oder auch [[Symbol]]en (Bedeutungsträgern, oder Verweisen) zum Zweck des Informationsaustauschs. [[Information]] existiert nicht in „reiner“ Form; sie ist immer in irgendeiner Weise formuliert. Ein Code ist – allgemein ausgedrückt – eine Formulierung von Information, in der die Zeichen syntaktischen, semantischen und pragmatischen Regeln unterliegen. Das setzt folgende Elemente voraus:
# mindestens eine informationsformulierende Instanz (Aufzeichner/Sender)
# mindestens eine informationsempfangende Instanz (Lesender/Empfänger) – kann in Ausnahmen auch identisch mit (1) sein
# ein zu übermittelnder, konkreter oder abstrakter Inhalt, die Information
# eine Vereinbarung zum Zweck der Informationsformulierung und gegebenenfalls Informationsübermittlung. Diese enthält einen Satz von Bedeutungsträgern oder Symbolen, der beiden Instanzen (1. und 2.) bekannt ist, und gegebenenfalls Regeln zur Verwendung der Symbole
Menschliche Sprache, Tierlaute, aber auch die semiochemischen Moleküle bei Bakterienkommunikation und Pflanzenkommunikation (Auxin) sind Codes unterschiedlicher Komplexität und Kapazität. Im Falle der Tierlaute, Bakterien-, Pilz- und Pflanzenkommunikation ist die „Vereinbarung“ durch natürliche Evolution entstanden.

== Definition ==
Ein ''Code'' über den [[Alphabet (Informatik)|Alphabeten]] <math>A</math> und <math>B</math> ist eine [[Injektivität|injektive]] [[Funktion (Mathematik)|Abbildung]] (= Codierung)

: <math>c \colon A \rightarrow B^{+}</math>,

die Symbolen des Alphabets <math>A</math> nichtleere [[Wort (Theoretische Informatik)|Wörter]] über dem Alphabet <math>B</math> zuordnet. Die Elemente der [[Bild (Mathematik)|Bildmenge]] <math>c(A)</math> werden ''Codewörter'' des Codes genannt. Als ''Erweiterung'' eines Codes <math>c</math> bezeichnet man die Abbildung <math>c^{\ast} \colon A^{+} \to B^{+}</math> definiert durch

: <math>c^{\ast}(a_1 \ldots a_n) = c(a_1) \ldots c(a_n)</math>,

wobei <math>a_1 \ldots a_n</math> ein Wort über dem Alphabet <math>A</math> ist. Ein Code <math>c</math> heißt ''sofort entzifferbar'', wenn bei ihm kein Codewort als Anfangsabschnitt eines anderen Codewortes auftritt. Er heißt ''eindeutig entzifferbar'', wenn seine Erweiterung <math>c^{\ast}</math> injektiv ist. Jeder sofort entzifferbare Code ist auch eindeutig entzifferbar, es gibt aber auch eindeutig entzifferbare Codes, die nicht sofort entzifferbar sind.<ref>{{Literatur|Autor=Jacobs, Jungnickel|Titel=Einführung in die Kombinatorik|Seiten=132}}</ref>

== Effizienz ==
In der spezifischeren, üblichen Bedeutung ist ein Code eine Vereinbarung über einen Satz von Symbolen (Verweisen), etwa zwischen Aufzeichnenden (Sendern) und Lesenden (Empfängern), um eine effiziente Vermittlungsweise für häufige Botschaften zu etablieren. Er dient der aufwandsarmen (energie- und zeiteffizienten) und sicheren, zuverlässigen Aufzeichnung und Übertragung von Informationen. Dies wird je nach Art der Information und dem Anwendungsbereich unterschiedlich realisiert. Effizienz wird durch Reduzierung der [[Komplexität]] erreicht, wodurch auch die Kapazität des Codes abnimmt. Dazu werden anstelle der Information in ihrer vorliegenden Form einfachere Elemente und Kombinationen von diesen verwendet. Diese Kombinationen verweisen auf die ursprüngliche Information. Je häufiger etwas verwendet wird, desto geringer sollte der Aufwand für die Verarbeitung eines Elements sein.

Codes beinhalten zwei Aspekte von [[Effizienz (Informatik)|Effizienz]]:
* Einerseits ersetzen sie das Ursprüngliche durch einen reinen Verweis auf dieses (das Bezeichnete wird durch das Codewort ersetzt) und benötigen daher nur einen Vorrat an Verweisen, der Wiedererkennbarkeit und Unterscheidbarkeit garantiert (Irrtumsfreiheit).
* Zweitens benutzen sie meistens ein [[Baukastensystem]], indem häufigere Verweise durch kurze (wenigelementige) Kombinationen und seltenere Verweise durch längere (vielelementige) Kombinationen bereitgestellt sind. Dadurch werden die einfachsten Elemente (Bauelemente, [[Zeichen]]) möglichst häufig verwendet bzw. wiederverwendet (nämlich in fast allen Verweisen).

In einem größeren Rahmen werden Codes – unabhängig von ihrer eigenen Raffinesse – erst durch die wiederholte Verwendung als Hilfsmittel zur [[Informationsübertragung]] wirklich effizient. Denn die Verständlichkeit beim lesenden System setzt auch in diesem irgendeine vorbereitende Organisation (zum Beispiel Lernen) voraus. Codes werden daher zu einem Bestandteil von Kultur von Systemen (zum Beispiel Landessprache, technische Standards) und entwickeln eine gewisse Beharrlichkeit gegen Änderungen.
Die [[Energieminimierung]] macht Codes attraktiv für die Informationsübertragung unter besonderen Bedingungen: große Entfernungen, große Zeitspannen, große Empfängerzahl, Übertragung mit minimalem Aufwand in Notsituationen, Übertragung mit Hilfe anderer Systeme, die in diesem Energie- und Strukturdynamikbereich arbeiten.

Die Effizienz kann gesteigert werden durch:
* Die Benutzung von Verweisen, auch in anderen Bereichen, wie zum Beispiel [[Simulation]].
* Mehrere aufeinanderfolgende Verweise. Über eine lange Kette kann auch indirekt eine Wirkung erzielt werden.
* Die Benutzung eines Baukastensystems, wenn hierdurch die Verwendung häufiger einfacher Elemente gefördert wird.

[[Niklas Luhmann]] benutzt den [[Terminus technicus]] Codes als Bezeichnung für standardisierte Differenzen ([[Leitdifferenz]]).

In der Nachrichtentechnik spricht man von der [[Quellenkodierung]].

== Redundanz ==
Ein Code kann so aufgebaut sein, dass das Ergebnis, in das er eine [[Information]] kodiert, überflüssige, also redundante Anteile enthält. Das heißt, die erzeugte Abfolge von [[Symbol]]en enthält Daten, die nicht zum Ziel führen, und die, wenn man sie falsch dekodiert, ein widersprüchliches Ergebnis ergeben.

Im einfachsten Fall wird dasselbe noch einmal wiederholt. Aber jede erhöhte [[Vorhersagbarkeit]] von Zeichen ist [[Redundanz (Informationstheorie)|Redundanz]]: So sind zum Beispiel die ''u'' nach ''q'' im Schriftdeutschen alle redundant, da auf ein ''q'' immer ein ''u'' folgt. Es würde also keinerlei Information verloren gehen, wenn alle auf ein ''q'' folgenden ''u'' entfernt würden. Die Redundanz hilft einem jedoch, wichtige Informationen trotz eines partiellen Datenverlustes noch entziffern und benutzen zu können. Sie schützt also vor [[Informationsverlust]]. Zudem erlaubt sie, verfälschte Information als solche zu erkennen.

In der Nachrichtentechnik spricht man von der [[Kanalkodierung]].

== Beispiele für Codes ==
* In der [[Biologie]] ist der [[Genetischer Code|genetische Code]] eine Regel, nach der während der [[Proteinbiosynthese]] die Informationen der [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]]/[[Ribonukleinsäure|RNA]] in [[Aminosäuresequenz]]en übersetzt werden.
* In der Gesellschaft sind [[Sprache]] und [[Schrift]] als Codesysteme zu betrachten; siehe auch [[Bernstein-Hypothese]].
** In der Sprache selbst wiederum ist ein Code ein Merkmal der [[Verbale Kommunikation|verbalen Kommunikation]]; in der [[Soziolinguistik]] der [[Soziolekt]].
* In der großen [[Luftfahrt]] werden [[IATA-Code]]s und [[ICAO-Code]]s benutzt
* Im Rahmen der [[Hafenstaatkontrolle]] wird zur rechtssicheren Beschreibung festgestellter Mängel am Schiffszustand sowie bzgl. der Arbeits- und Lebensbedingungen an Bord eine „List of Paris MoU deficiency codes“ verwendet – eine Art „technischer Diagnose-Code“, der in seiner jeweils gültigen Fassung veröffentlicht wird.<ref>Aktuelle „List of Paris MoU Deficiency Codes“ on „Port State Control“ – Veröffentlichungen unter {{Webarchiv|url=https://www.parismou.org/list-paris-mou-deficiency-codes |wayback=20210728130646 |text=Archivierte Kopie |archiv-bot=2024-11-18 21:43:17 InternetArchiveBot }}</ref>
* Unter anderem in der [[Warenwirtschaft]] und [[Logistik]] werden verschiedene Codes, so genannte [[Strichcode]]s, verwendet, mithilfe derer Informationen über Waren und dergleichen in einer Folge verschieden breiter schwarzer und weißer Streifen („Strichen“) dargestellt werden. Inkorrekt werden im allgemeinen Sprachgebrauch auch die Streifenfolgen selbst als „Strichcode“ bezeichnet. Neuzeitliche Nachfolger sind so genannte [[2D-Code]]s, z. B. der [[QR-Code]].
* Kodierung in der [[Medizin]] nach [[ICD-10]].
* Für [[Währung]]en gibt es die [[ISO 4217|ISO-4217]]-Codes als Abkürzungen.
* In der [[Videotechnik]] werden Farbinformationen kodiert (z. B. [[YUV-Farbmodell]]) und ggf. mit einem auf den Farbraum abgestimmten Verfahren komprimiert, vereinfacht Videokodierung genannt.

=== Fehlererkennende Codes ===
* Die [[International Standard Book Number]] (ISBN) dient zur eindeutigen Identifizierung von Büchern und stellt einen [[Fehlerkorrekturverfahren|fehlererkennenden Code]] dar
* Die [[International Standard Serial Number]] (ISSN) dient zur eindeutigen Identifizierung von Zeitschriften und Schriftenreihen; sie stellt ebenfalls einen [[Fehlerkorrekturverfahren|fehlererkennenden Code]] dar
* [[European Article Number|EAN]] als [[Fehlerkorrekturverfahren|fehlererkennender Code]]

=== Geheimcodes ===
* Im Gegensatz zu den hier hauptsächlich behandelten Codes, die „offene“ Codes sind, also eine allgemein bekannte „öffentliche“ Abbildungsvorschrift nutzen, spricht man in der [[Kryptologie]] von ''Geheimcodes''. Diese werden beispielsweise mithilfe [[Geheimnis|geheimer]] [[Codebuch|Codebücher]] definiert, in denen gewissen [[Klartext (Kryptographie)|Klartextausdrücken]] bestimmte [[Geheimtext]]e zugeordnet werden. Zweck ist hier die [[Verschlüsselung]] von Informationen. Ein berühmtes Beispiel ist die [[Zimmermann-Depesche]], deren Verschlüsselung allerdings nicht ausreichend stark war, und die deshalb [[Entzifferung#Entzifferung in der Kryptologie|entziffert]] ([[Brechen (Kryptologie)|„gebrochen“]]) werden konnte, was zum Eintritt der [[Vereinigte Staaten|Vereinigten Staaten]] in den [[Erster Weltkrieg|Ersten Weltkrieg]] beitrug.

=== Informatik ===
* Im [[Computer]] wird unter anderem der ASCII ''([[American Standard Code for Information Interchange]])'' benutzt, um [[Buchstabe]]n, [[Ziffer]]n und [[Satzzeichen]] durch [[Bit]]folgen darzustellen – ein sogenannter [[Binärcode]]. Der [[Unicode]]-Standard umfasst heute nahezu alle Zeichensysteme der Welt.
* Beim [[Programmierung|Programmieren]] übersetzt der Programmierer die Vorgaben zu [[Algorithmus|Algorithmen]] in einen [[Quellcode|Quelltext]], der gemäß der Syntax einer bestimmten [[Programmiersprache]] formuliert ist und der im Zug der weiteren Entwicklung eines [[Computerprogramm]]s in weitere Formen von [[Programmcode]] übersetzt wird – wie [[Zwischencode]] (z. B. [[Bytecode]]). Der final entstehende [[Maschinencode]] enthält die [[Maschinenbefehl]]e, die ein [[Prozessor]] ausführen kann.
* In der [[Telegrafie]], speziell der [[Elektrischer Telegraf|elektrischen Telegrafie]], kamen zahlreiche [[Telegrafencode]]s zum Einsatz, beispielsweise der [[Morsecode]].
* In der Datenübertragung benutzt man [[Leitungscode]]s.
* Im Internet findet sich der [[Geekcode]] in [[E-Mail]]s oder im [[Usenet]].

== Encodierung (Psychologie) ==
Als Encodierung bezeichnet die [[Psychologie]] alle Prozesse bei einem Individuum, die externe [[Information]]en verarbeiten und daraus eine subjektiv bedeutungsvolle mentale Repräsentation erzeugen.<ref>[https://www.google.de/books/edition/Die_Psychologie_der_Entscheidung/4OA4DQAAQBAJ?hl=de&gbpv=1&dq=Encodierung&pg=PA342&printsec=frontcover#spf=1616320858264 Hans-Rüdiger Pfister/Helmut Jungermann/Katrin Fischer, ''Die Psychologie der Entscheidung'', 2016, S. 342]</ref> Bei dieser Speicherung von Informationen im [[Gedächtnis]] wird unterschieden zwischen automatischer und aktiver, semantischer und visueller Encodierung.<ref>[https://www.google.de/books/edition/Allgemeine_Psychologie/vJQNDgAAQBAJ?hl=de&gbpv=1&dq=Encodierung&pg=PA372&printsec=frontcover#spf=1616320000524 Christian Becker-Carus/Mike Wendt, ''Allgemeine Psychologie'', 2017, S. 372]</ref> ''Automatische Encodierung'' ist die unbeabsichtigte und weitgehend unbewusste Einspeicherung von Informationen, während die ''aktive Encodierung'' willentlich und bewusst geschieht. Die ''semantische Encodierung'' taucht bei einer Liste von Worten oder Vokabeln auf, bei denen sich jemand lediglich an deren Inhalt und Bedeutung erinnert. Dagegen führt die ''visuelle Encodierung'' dazu, dass Informationen eher visuell oder akustisch erinnert werden. Es werden nur diejenigen Informationen weiterverarbeitet, welche die [[selektive Wahrnehmung]]sbarriere überschritten haben. Die Encodierung ist neben der [[Konsolidierung (Neuropsychologie)|Konsolidierung]] einer der Prozessschritte beim [[Lernen]] und auch im Gedächtnis bei der Aufnahme von [[Sinneswahrnehmung]]en.

== Siehe auch ==
* Chiffres: [[Geheimtext]], [[Kryptosystem]]
* [[Verschlüsselung]]
* [[Nummerung]]

== Literatur ==
* Wilfried Dankmeier: ''Grundkurs Codierung. Verschlüsselung, Kompression, Fehlerbeseitigung''. 3. überarbeitete und erweiterte Auflage. Vieweg, Wiesbaden 2006, ISBN 3-528-25399-1.
* {{Literatur
|Autor=[[Konrad Jacobs]], [[Dieter Jungnickel]]
|Titel=Einführung in die Kombinatorik
|Verlag=De Gruyter
|Jahr=2003
|ISBN=3-11-016727-1}}
* Ralph-Hardo Schulz: ''Codierungstheorie. Eine Einführung''. 2. aktualisierte und erweiterte Auflage. Vieweg Verlag, Wiesbaden 2003, ISBN 3-528-16419-0.

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
{{Commonscat|Codes}}
* [http://www.code-knacker.de/ Code Knacker] – Erläuterungen zu einer Vielzahl von Kodierungen

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4010345-6}}

[[Kategorie:Strukturierte Information]]
[[Kategorie:Kodierungstheorie]]
[[Kategorie:Theoretische Informatik]]
[[Kategorie:Übertragungstechnik]]

Code - Versionsgeschichte

imported>OS: /* Informatik */ erg & Link