Code

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Unter einem Code oder Kode [koːd] wird eine Vorschrift verstanden, mit der Nachrichten oder Befehle zur Übertragung oder Weiterverarbeitung für ein Zielsystem umgewandelt werden können. Beispielsweise stellt der Morsecode eine Übertragungsvorschrift zwischen Buchstaben und einer Abfolge kurzer und langer Tonsignale her. Im allgemeinen Sprachgebrauch versteht man unter einem Code meist einen geheimgehaltenen Code, der zur Verschlüsselung von Botschaften verwendet wird. Ein Code kann aus Daten, Ziffern, Zeichen, Buchstaben oder anderen Informationsträgern bestehen, also zum Beispiel auch aus DNA-Strängen.

Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeine Bedeutung 2 Definition 3 Effizienz 4 Redundanz 5 Beispiele für Codes 6 Siehe auch 7 Weblinks

[Bearbeiten] Allgemeine Bedeutung

Im allgemeinen ist ein Code eine Vereinbarung über einen Satz (ein Set) von Symbolen (Bedeutungsträgern, oder Verweisen) zum Zweck des Informationsaustauschs. Information existiert nicht in "reiner" Form; sie ist immer in irgendeiner Weise formuliert. Ein Code ist - allgemein ausgerückt - eine Formulierung von Information. Das setzt folgende Elemente voraus:

1. mindestens eine informationsformulierende Instanz (Aufzeichner/Sender)
2. mindestens eine informationsempfangende Instanz (Lesender/Empfänger) - kann im u.U. auch identisch mit (1) sein
3. ein zu übermittelnder, abstrakter Inhalt, die Information
4. eine Vereinbarung zum Zweck der Informationsformulierung und ggf. -übermittlung. Diese enthält einen Satz von Bedeutungsträgern oder Symbolen, der beiden Instanzen (1) und (2) bekannt ist, und ggf. Regeln zur Verwendung der Symbole

Menschliche Sprache und Tierlaute beispielsweise sind Codes unterschiedlicher Komplexität und Kapazität. Im Falle der Tierlaute ist "die Vereinbarung" durch natürliche Evolution entstanden. Normalerweise werden Mittel der tierischen Kommunikation und menschliche Sprache aber nicht als Codes angesehen, da sie als natürlich bzw. selbstverständlich hingenommen werden.

[Bearbeiten] Definition

Code f über den Alphabeten A, B:

1. eine (eindeutige) Abbildung (= Codierung) der Form (Code f bildet ein Wort, das aus Symbolen des Alphabets A gebildet ist in ein anderes Alphabet B ab)
2. die Menge der Bilder in B ⁺ bei einer Codierung gemäß (1).

Ein Code f heißt entzifferbar, wenn für f eine eindeutige Umkehrabbildung f ^{− 1} existiert: , wobei N(A) bzw. N(B) Nachrichtenwörter über dem Alphabet A bzw. B sind.

[Bearbeiten] Effizienz

In der spezifischeren, üblichen Bedeutung ist ein Code eine Vereinbarung über einen Satz von Symbolen (Verweisen) zwischen Aufzeichnenden (Sendern) und Lesenden (Empfängern), um eine effiziente Vermittlungsweise für häufige Botschaften zu etablieren. Sie dienen der aufwandsarmen (energie- und zeiteffizenten) und sicheren, zuverlässigen Aufzeichnung und Übertragung von Information. Ihr Zweck ist die Effizienz, die je nach Art der Information und Anwendungsbereich unterschiedlich realisiert werden kann. Effizienz wird hier 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:

• 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).

Codes werden in einem größeren Rahmen gesehen, unabhängig von ihrer eigenen Raffinesse, erst durch die wiederholte Verwendung als Hilfsmittel zur Informationsübertragung wirklich effizient. Denn die Verständlichkeit beim lesenden System setzt ja 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 Beharrlicheit 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.

Beachte:

• Die Benutzung von Verweisen ist effizient. Auch in anderen Bereichen, wie zum Beispiel Simulation.
• Die Benutzung eines Baukastensystems ist effizient, wenn hierdurch die Verwendung häufiger einfacher Elemente gefördert wird.
• Wirkungen können auch sehr indirekt (über eine lange Kette vermittelt) erfolgen.

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

[Bearbeiten] Redundanz

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 Symbolen enthält Daten, die nicht zum Ziel führen und wenn man sie falsch dekodiert, ein falsches Ergebnis ergeben.

Im einfachsten Fall wird dasselbe noch einmal wiederholt. Aber jede erhöhte Vorhersagbarkeit von Zeichen ist 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 verlorengehen, 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 Technik werden diese Redundanzen gezielt mittels Verfahren der Kanalkodierung erzeugt. Auch in der Informationsübertragung (zum Beispiel Infrarotbefehle für Fernsehgeräte) werden Codes eingesetzt. Beispielsweise der RC5-Code.

[Bearbeiten] Beispiele für Codes

• Im Computer wird u. a. der ASCII (American Standard Code for Information Interchange) benutzt, um Buchstaben, Zahlen und Satzzeichen durch Bitfolgen darzustellen. Heute durch den Unicode gefolgt.
• Außerdem gibt es in der Computertechnik den so genannten Maschinencode. Durch ihn wird ein Programm, eine Art Vorgehensbeschreibung für den Prozessor dargestellt.
• In der Datenübertragung benutzt man Leitungscodes.
• In der Biologie ist der genetische Code eine Anleitung, nach der während der Proteinbiosynthese die Informationen der DNA/RNA in Aminosäuresequenzen übersetzt werden.
• In der Gesellschaft sind Sprache und Schrift als Codesysteme zu betrachten.
• Im Internet findet sich der Geekcode in E-Mails oder im Usenet.
• Beim Programmieren kodiert man Algorithmen als Quellcode
• in der großen Luftfahrt die IATA-Codes und ICAO-Codes.
• in der Sprache ein Merkmal der verbalen Kommunikation (Soziolinguistik) der Soziolekt.
• Mit monoalphabetischer Verschlüsselung werden Buchstaben durch andere Buchstaben ersetzt. Aber auch komplexere Verschlüsselungsverfahren werden umgangssprachlich häufig als Code oder Geheimcode bezeichnet.

[Bearbeiten] Siehe auch

• Zeichenkodierung
• Kodierungstheorie
• Informationstheorie
• Kryptographie
• Verschlüsselung
• Enigma (Maschine)
• Morsecode
• Umberto Eco
• Semiotik
• Redundanz (Informationstheorie)

[Bearbeiten] Weblinks

• www.code-knacker.de Verzeichnis der Codes, Symbole und Kurzzeichen
• Detailwissen zu Codierung Das Lexikon geht detailliert auf viele Codierverfahren ein.