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Betrachten Sie ein multimodales interaktives System. Welche der folgenden Aussagen treffen auf Fusion und Fission im Kontext solcher Systeme zu? Beachten Sie dabei die Aspekte der Informationsverarbeitung und -verteilung.

Fusion kombiniert Informationen verschiedener Eingabemodalitäten zur Repräsentation von Nutzerzielen und -aktionen, während Fission Informationen auf verschiedene Modalitäten verteilt und die Ausgaben synchronisiert.

Fusion und Fission sind synonym und beschreiben den Prozess der Informationsverarbeitung in multimodalen Systemen.

Fusion konzentriert sich auf die separate Verarbeitung von Informationen jeder Modalität, während Fission die Integration dieser Informationen priorisiert.

Fission ist ein Prozess, der ausschließlich in virtuellen Realitäten Anwendung findet, während Fusion in allen multimodalen Systemen genutzt wird.

Sowohl Fusion als auch Fission ignorieren die zeitliche Synchronizität der Informationen.

Welche der folgenden Aussagen über die Ebenen der Sprachbeschreibung (Sprache als Zeichensystem und geschriebene Sprache) sind korrekt? Berücksichtigen Sie dabei die Konzepte Laut, Graphem/Phonem, Morphem, Syntax, Semantik, Pragmatik, Lexikon, Orthografie, Grammatik und Typografie.

Die Semantik beschreibt die Beziehung zwischen Zeichen und ihrer Bedeutung, während die Pragmatik die Beziehung zwischen Zeichen und den Sprechern/Schreibern betrachtet.

Grapheme sind die kleinsten bedeutungsunterscheidenden Einheiten einer Sprache.

Die Syntax behandelt die Regeln für die Anordnung von Morphemen in Wörtern.

Die Orthografie befasst sich mit der korrekten Rechtschreibung von Wörtern, während die Grammatik die Regeln für die Bildung von Sätzen beschreibt.

Das Lexikon umfasst alle Regeln zur Zusammensetzung von Wörtern.

Basierend auf den gegebenen Definitionen, welche der folgenden Aussagen zur Medienwissenschaft sind korrekt? Medien werden als Kommunikationsmittel definiert, die einen bestimmten physikalischen Kanal nutzen. Modalität beschreibt die Verwendung eines Mediums zur Kommunikation oder Interaktion. Multimedia-Systeme nutzen mindestens zwei Kanäle zur Informationsübertragung. Multimodale Systeme nutzen mindestens zwei Modalitäten zur Interaktion mit einem System. Das semiotische Dreieck beschreibt die Beziehung zwischen einem abstrakten Konzept, seinem Symbol und dem Objekt, auf das es sich bezieht.

Nur die Aussagen zu Medien, Modalität und Multimedia-Systemen sind korrekt.

Alle Aussagen sind korrekt.

Nur die Aussagen zu Medien und Modalität sind korrekt.

Nur die Aussagen zu Multimedia-Systemen und dem semiotischen Dreieck sind korrekt.

Keine der Aussagen ist korrekt.

Welche der folgenden Aussagen zur Medienübertragung im World Wide Web und den beschriebenen Gestaltungsprozessen treffen zu? Betrachten Sie dabei die Funktionsweise des WWW, verschiedene Design-Paradigmen (Wasserfallmodell, iteratives Design, menschenzentriertes Design, agile Entwicklung) und Entwicklungsplattformen.

Das Wasserfallmodell eignet sich besonders gut für interaktive Medienproduktionen, da es eine strikte Trennung der Phasen ermöglicht.

Clientseitige Dynamik im Web führt Skripte beim Client (Browser) aus und bietet Vorteile in Bezug auf schnelle Reaktionszeiten, ist aber abhängig von der Browser-Kompatibilität.

Das menschenzentrierte Design priorisiert die Bedürfnisse der NutzerIn durch kontinuierliche Evaluation und iteratives Design, wobei Usability, Effizienz und Zufriedenheit im Fokus stehen.

Agile Entwicklungsprozesse, wie Scrum, sind ideal für die Produktion großer, komplexer Medienprodukte, da sie eine detaillierte Planung und strikte Phasenübergänge ermöglichen.

Webseiten werden über das Hypertext Transfer Protocol (HTTP) übertragen, wobei der Server über den Domain Name Service (DNS) identifiziert wird. Die Datenverbindung erfolgt über TCP.

Welche der folgenden Aussagen zur Videokompression und den resultierenden Artefakten sind korrekt? Bei der Videokompression werden verschiedene Techniken eingesetzt, um die Datenmenge zu reduzieren. Dies kann jedoch zu Qualitätsverlusten führen, die sich als Artefakte im Bild bemerkbar machen.

Intra-Frame-Kompression reduziert Redundanz innerhalb eines einzelnen Bildes, während Inter-Frame-Kompression Unterschiede zwischen aufeinanderfolgenden Bildern ausnutzt.

Ein 'Mosquito-Effekt' ist ein räumliches Artefakt, das sich als Blockigkeit im Bild zeigt.

Predictive Coded Pictures (P-Frames) benötigen Informationen sowohl aus vorhergehenden als auch aus nachfolgenden I/P-Frames zur Rekonstruktion.

'Blurring' ist ein zeitliches Artefakt, das sich in ruckelnden Bewegungen manifestiert.

Die Peak-Signal-to-Noise-Ratio (PSNR) beschreibt die Quantisierungsfehler und somit die Qualität des komprimierten Videos.

Welche Aussagen zur Audiodigitalisierung und -kodierung sind korrekt? Bei der Digitalisierung eines Audiosignals werden analoge Schallwellen in digitale Daten umgewandelt. Dabei spielen verschiedene Faktoren eine Rolle, darunter die Abtastfrequenz, die Quantisierung und die anschließende Kodierung. Berücksichtigen Sie dabei die gegebenen Informationen zu Abtasttheorem, Quantisierung und PCM.

Eine höhere Abtastfrequenz führt zu einer geringeren Datenrate, aber auch zu einem Verlust an Details im Audiosignal.

Eine höhere Bit-Tiefe bei der Quantisierung (z.B. 24 Bit statt 16 Bit) führt zu einer höheren Klangqualität, aber auch zu einer größeren Datenmenge.

Pulse-Code-Modulation (PCM) ist ein verlustbehaftetes Kompressionsverfahren, das die Datenmenge reduziert, aber auch zu Qualitätsverlusten führt.

Das Abtasttheorem besagt, dass die Abtastfrequenz mindestens doppelt so hoch sein muss wie die höchste im Signal enthaltene Frequenz, um dieses verlustfrei zu rekonstruieren.

Die Normierung der Amplitude vor der Quantisierung ist unnötig, da die Quantisierung automatisch die Dynamik des Signals anpasst.

Welche der folgenden Aussagen zu haptischen Geräten und der Erzeugung haptischer Signale sind korrekt, basierend auf der gegebenen Beschreibung? Haptische Geräte erzeugen Ausgangsgrößen, die haptisch wahrgenommen werden können und besitzen somit gleichzeitig Ein- und Ausgabefunktion. Touchscreens sind ein Beispiel für haptische Geräte, wobei verschiedene Technologien wie resistiver, Surface Acoustic Wave (SAW) und projiziert-kapazitiver Ansatz existieren. Kinästhetische Signale beinhalten die Eingabe von Position und Geschwindigkeit über die Zeit und werden verarbeitet, um Kraft oder Drehmoment auszugeben.

Resistive Touchscreens funktionieren durch das Schließen einer Lücke zwischen zwei leitfähigen Schichten mittels Druck.

Haptische Geräte sind ausschließlich aktive Geräte mit einer eigenen Energiequelle.

Bei Surface Acoustic Wave Touchscreens wird die Veränderung der elektrischen Kapazität durch den Finger zur Detektion genutzt.

Kinästhetische Signale geben ausschließlich Kraft als Ausgangsgröße aus.

Projeziert-kapazitive Touchscreens nutzen die Reflexion von Ultraschallwellen zur Berührungserkennung.

Ein lineares, zeitinvariantes (LTI) System verarbeitet ein periodisches Eingangssignal $x(t)$ mit der Periode $T$ . Welche der folgenden Aussagen über die Fourier-Reihe des Eingangssignals und die Eigenschaften des LTI-Systems sind korrekt?

Das Eingangssignal $x(t)$ kann durch eine Fourier-Reihe der Form $x(t) = \sum_{v=-\infty}^{\infty} c_v \cdot e^{j\omega_v t}$ dargestellt werden, wobei $\omega_v = \frac{2\pi v}{T}$ und die Fourier-Koeffizienten $c_v$ durch $c_v = \frac{1}{T} \int_{t}^{t+T} x(\tau) \cdot e^{-j\omega_v \tau} d\tau$ gegeben sind.

Die Fourier-Transformation eines periodischen Signals resultiert in einem kontinuierlichen Spektrum.

Ein LTI-System erfüllt den Überlagerungssatz, aber nicht unbedingt den Verschiebungssatz.

Die Ausgabe eines LTI-Systems auf ein periodisches Eingangssignal ist immer ebenfalls periodisch mit der gleichen Periode.

Die Anwendung der Fourier-Transformation auf das Ausgangssignal eines LTI-Systems liefert das Produkt der Fourier-Transformation des Eingangssignals und der Übertragungsfunktion des Systems.

Welche der folgenden Aussagen zu Farbmodellen und Bildkompression sind korrekt?

Das RGB-Farbmodell ist ein additives Farbmodell, während CMY und CMYK subtraktive Farbmodelle sind.
Im YCbCr-Farbmodell wird die Helligkeitsinformation (Y) von den Farbdifferenzinformationen (Cb und Cr) getrennt, was bei der Bildkompression vorteilhaft ist.
JPEG-Kompression ist ein verlustfreies Verfahren, das auf Huffman-Kodierung und Lauflängenkodierung basiert.
Chroma-Subsampling wird bei der JPEG-Kompression verwendet, um die Datenmenge zu reduzieren, indem weniger Informationen über die Farbkomponenten gespeichert werden.
Dithering ist ein Verfahren zur Erhöhung der Farbauflösung durch geschickte Anordnung der verfügbaren Farben, um eine höhere Farbdichte zu simulieren.

Aussagen 1, 2 und 4 sind korrekt.

Aussagen 1, 3 und 5 sind korrekt.

Aussagen 2, 3 und 4 sind korrekt.

Aussagen 1, 2, 4 und 5 sind korrekt.

Alle Aussagen sind korrekt.

Welche der folgenden Aussagen über die menschliche Wahrnehmung und die Gestaltgesetze treffen zu, basierend auf den gegebenen Informationen?

Das Gesetz der Nähe besagt, dass ähnliche Bildteile eher als zusammengehörig wahrgenommen werden.

Die menschliche Wahrnehmung des Hörens basiert auf der Analyse von Pegel und Laufzeitdifferenzen von Schallwellen, die vom Außenohr verarbeitet werden.

Das visuelle System verfügt über Stäbchen für das Farbsehen und Zapfen für das Hell-Dunkel-Sehen.

Das Gesetz der guten Fortsetzung beschreibt die Tendenz, Linien als kontinuierlich und nicht unterbrochen wahrzunehmen, selbst wenn sie durch andere Elemente verdeckt sind.

Die Maskierung im Frequenzbereich beim Hören bedeutet, dass die Hörschwelle für einen Ton durch einen gleichzeitig präsentierten, nicht maskierenden Ton beeinflusst wird.

Erklären Sie den Zusammenhang zwischen der Quantisierung von Audiosignalen und dem Signal-Rausch-Verhältnis (SNR). Wie beeinflusst die Anzahl der Bits pro Abtastwert die Quantisierungsfehler und damit das SNR? Illustrieren Sie Ihre Antwort anhand eines Beispiels.

Erläutern Sie den Unterschied zwischen Multimedia- und multimodalen Systemen anhand der gegebenen Definitionen: "Multimedia-System = Nutzung mehr als eines Kanals zum Transport von Informationen (Ausgabe über min 2 Kanäle)" und "Multimodales System = Nutzung mehr als einer Modalität zur Interaktion mit einem System (Eingabe spricht min 2 Sinnesorgane an)". Erläutern Sie weiterhin den Begriff der Modalität im Kontext von Medien und setzen Sie ihn in Beziehung zum semiotischen Dreieck (abstraktes Konzept, Symbol, Objekt, Information, Bedeutung). Geben Sie jeweils ein Beispiel für ein Multimedia- und ein multimodales System an.

Erläutern Sie den Zusammenhang zwischen Gedächtnisprozessen (sensorisches, Kurzzeit-, Langzeitgedächtnis) und motorischen Fähigkeiten im Kontext der Medieninteraktion. Berücksichtigen Sie dabei die beschriebenen Eigenschaften des motorischen Systems (Anpassungsfähigkeit, Stütz-, Zielmotorik) und wie diese im Umgang mit medientechnischen Geräten (z.B. Smartphone, Computer) zum Tragen kommen. Geben Sie ein konkretes Beispiel.

Erläutern Sie das Quelle-Filter-Modell der Sprachproduktion. Beschreiben Sie dabei die Rolle der Quelle (Anregung) und des Filters (Lautformung) und gehen Sie auf die physikalischen Prozesse ein, die in beiden Komponenten beteiligt sind. Welche Auswirkungen hat die Modellierung des Vokaltrakts als lineares zeitinvariantes (LTI) System auf die Signalverarbeitung von Sprache?

Erläutern Sie den Unterschied zwischen Phonem und Morphem anhand von Beispielen. Berücksichtigen Sie dabei die Definitionen von bedeutungsunterscheidend und bedeutungstragend im Kontext der Sprache als Zeichensystem.

Erklären Sie die Unterschiede zwischen den Farbmodellen RGB und CMYK. In welchen Kontexten werden diese Modelle jeweils bevorzugt eingesetzt und warum? Erläutern Sie dabei auch den Zusammenhang mit subtraktiver und additiver Farbmischung.

Erläutern Sie die Vor- und Nachteile clientseitiger und serverseitiger Dynamik bei der Erstellung dynamischer Webseiten im Kontext des World Wide Web. Nennen Sie jeweils ein konkretes Beispiel für eine Skriptsprache, die typischerweise für die jeweilige Dynamik verwendet wird.

Erläutern Sie den Unterschied zwischen der Fourier-Reihe und der Fourier-Transformation. Wann wird welche angewendet und welche Voraussetzungen müssen die jeweiligen Signale erfüllen?

Erläutern Sie die Bedeutung von Intra- und Inter-Frame-Kodierung bei der Videokompression. Welche Bildtypen (I-, P-, B-Frames) werden dabei verwendet und wie unterscheiden sie sich in Bezug auf ihre Kodierungs- und Dekodierungsmethoden und den benötigten Informationsgehalt? Nennen Sie außerdem jeweils ein Beispiel für eine räumliche und eine zeitliche Beeinträchtigung der Videoqualität, die durch Quantisierungsfehler entstehen können.

Erläutern Sie anhand der Vorlesungsinhalte die Funktionsweise von kapazitiven Touchscreens als haptische Geräte. Welche Rolle spielt der Finger dabei und welche Art von haptischem Signal wird primär vermittelt?

Ein analoges Signal $x(t) = 2\cos(2\pi 100t) + \sin(2\pi 500t)$ soll digitalisiert werden. Welche Aussagen zur Abtastung und Quantisierung sind korrekt?

Eine Abtastfrequenz von $f_a = 1000 Hz$ ist ausreichend, um das Signal verlustfrei zu rekonstruieren.

Eine höhere Quantisierungsauflösung führt zu einem geringeren Quantisierungsfehler, aber auch zu einem höheren Bitratenbedarf.

Eine Abtastfrequenz von $f_a = 600 Hz$ genügt, da die höchste Frequenz im Signal 500 Hz beträgt.

Die Quantisierung beeinflusst die Frequenzkomponenten des Signals.

Ein digitales Video wird mit einer Auflösung von $1920 \times 1080$ Pixeln, einer Bildrate von 24 Bildern pro Sekunde und einer Farbtiefe von 24 Bit pro Pixel aufgenommen. Welche Aussagen zur Datenrate und Kompression sind korrekt? (Annahme: Keine Kompression)

Die unkomprimierte Datenrate beträgt ungefähr 103 MB/s.

Inter-Frame-Kompression nutzt die Redundanz zwischen aufeinanderfolgenden Bildern, um die Datenrate zu reduzieren.

Intra-Frame-Kompression reduziert die Datenrate, indem sie die Redundanz innerhalb eines einzelnen Bildes ausnutzt.

Eine höhere Farbtiefe führt zu einer niedrigeren Datenrate.

Ein 8x8 Pixel-Block eines Graustufenbildes wird mit JPEG komprimiert. Die einzelnen Pixelwerte (0-255) werden zunächst durch eine diskrete Kosinus-Transformation (DCT) in den Frequenzraum transformiert. Anschließend wird eine Quantisierungstabelle angewendet, die die hohen Frequenzen stärker reduziert als die niedrigen. Welche Aussagen zur JPEG-Kompression treffen zu?

Die Chroma-Subsampling reduziert die Farb-Information, um die Dateigröße zu verringern. Dies führt zu einem verlustbehafteten Verfahren.

Die Quantisierung ist ein verlustloser Schritt, da die Informationen lediglich umgeformt, aber nicht entfernt werden.

Die DCT erzeugt eine verlustfreie Darstellung der Bilddaten im Frequenzraum.

Die Anwendung der Lauflängen- und Huffman-Kodierung reduziert die Redundanz in den quantisierten Daten, um die Dateigröße zu verringern.

Betrachten Sie die folgenden Aussagen zur gesprochenen und geschriebenen Sprache. Welche Aussage(n) ist/sind korrekt?

Ein Phonem ist die kleinste bedeutungstragende Einheit einer Sprache.

Die Syntax beschreibt die Beziehung zwischen Zeichen und Bezeichnetem.

Die Orthografie befasst sich mit der korrekten Schreibung von Wörtern.

Ein Morphem ist die kleinste auditiv unterscheidbare, aber bedeutungsfreie Einheit.

Ein Ton mit einer Frequenz von 1000 Hz wird durch einen zweiten Ton mit einer Frequenz von 1500 Hz maskiert. Welche Aussagen über die menschliche Wahrnehmung und die Maskierung treffen zu? Berücksichtigen Sie dabei die beschriebenen Aspekte der auditiven Wahrnehmung, insbesondere die Maskierung im Frequenzbereich.

Die Hörschwelle für den 1000 Hz Ton wird durch den 1500 Hz Ton nur dann erhöht, wenn der 1500 Hz Ton deutlich lauter ist als der 1000 Hz Ton.

Die Maskierung im Frequenzbereich bedeutet, dass die Wahrnehmung des 1000 Hz Tons vollständig unterdrückt wird, solange der 1500 Hz Ton vorhanden ist, unabhängig von der Lautstärke des 1000 Hz Tons.

Die Maskierung bewirkt eine Verschiebung der Hörschwelle des 1000 Hz Tons zu niedrigeren Frequenzen.

Die Maskierung hat keinen Einfluss auf die Wahrnehmung der Lautstärke des 1000 Hz Tons, nur auf seine wahrgenommene Frequenz.

Ein multimodales interaktives System verarbeitet Informationen über verschiedene Eingabemodalitäten (z.B. visuelle, auditive, haptische). Betrachten Sie die Konzepte Fusion und Fission im Kontext solcher Systeme. Welche der folgenden Aussagen sind korrekt?

Fusion kombiniert Informationen aus verschiedenen Modalitäten zu einer einheitlichen Repräsentation der Nutzerintention, während Fission Informationen auf verschiedene Modalitäten verteilt und die Ausgaben synchronisiert.

Sowohl Fusion als auch Fission führen immer zu einer Reduktion der Fehlerrate, da redundante Informationen genutzt werden.

Fusion ist effizienter als Fission, da sie weniger Rechenleistung benötigt.

Ein lokaler Feedbackloop ist nur bei Fission notwendig, um Verzögerungen zu vermeiden.

Betrachten Sie das Quelle-Filter-Modell der Sprachproduktion. Welche der folgenden Aussagen treffen zu?

Die Anregung des Systems erfolgt periodisch durch die Bernoulli-Kraft der Stimmlippen und aperiodisch durch Verwirbelungen im Vokaltrakt.

Der Vokaltrakt modelliert sich als ein lineares zeitinvariantes (LTI) System, wobei das untere Ende (Lunge) den maximalen Schalldruck und das obere Ende (Mund/Nase) die maximale Schallschnelle aufweist.

Zur optimalen digitalen Quantisierung von Sprachsignalen wird eine lineare Quantisierungskennlinie empfohlen, um ein konstantes Signal-Rausch-Verhältnis zu gewährleisten.

Verlustfreie Sprachdatenkompression basiert auf der Neugenerierung des Sprachsignals nach den Prinzipien der Sprachproduktion.

Eine Website soll entwickelt werden, die Wetterdaten dynamisch anzeigt. Die Daten werden von einem externen Wetterdienst als JSON-Objekt bereitgestellt. Welche der folgenden Aussagen zur Entwicklung und Implementierung treffen zu? Berücksichtigen Sie dabei die Aspekte der Medienübertragung im World Wide Web und der Gestaltungsprozesse.

Ein Wasserfallmodell ist die ideale Vorgehensweise, da es eine klare Strukturierung und sequentielle Abwicklung der Phasen bietet.

Die dynamische Anzeige der Wetterdaten kann clientseitig durch JavaScript im Browser implementiert werden. Dies bietet den Vorteil schneller Reaktionszeiten, ist aber abhängig von der Browser-Kompatibilität.

Eine serverseitige Implementierung der Wetterdatenanzeige ist sicherer, da der Zugriff auf die Daten über den Server erfolgt, wodurch Client-seitige Manipulationen verhindert werden. Sie ist allerdings weniger performant.

Ein iteratives Design ist ungeeignet, da es zu zeitaufwändig für die Entwicklung einer einfachen Wetter-Website ist. Ein Wasserfallmodell ist die effizientere Wahl.

Betrachten Sie die Rolle von Gedächtnis und Motorik in der Medieninteraktion im Kontext der gegebenen Informationen über Medientechnik (Speicher, Prozessoren, Netze). Welche Aussagen treffen zu?

Das sensorische Gedächtnis spielt eine entscheidende Rolle bei der initialen Wahrnehmung von Medieninhalten, da es Informationen für wenige Sekunden speichert, bevor sie ins Kurzzeitgedächtnis gelangen, welches für die Verarbeitung relevanter Informationen zuständig ist.

Die Motorik ist nur indirekt an der Medieninteraktion beteiligt, da sie primär für die Körperhaltung und den Transport von Stoffen zuständig ist, nicht aber für die Interaktion mit Medien.

Das Langzeitgedächtnis ist für die Speicherung von Medieninhalten irrelevant, da es sich primär mit deklarativem (Weltwissen) und prozeduralem (Verhaltens-) Gedächtnis befasst. Die Speicherung von Medieninhalten erfolgt ausschließlich in den technischen Speichern der Medientechnik.

Die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung in Prozessoren von Medientechnik ist direkt proportional zur Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung im menschlichen Kurzzeitgedächtnis.

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