OEFENTENTAMENS – PER ONDERWERP
1. DATA & HARDWARE
Vraag 1
Waarom kan één byte wel gebruikt worden om alle letters van ons Nederlands alfabet te
representeren, maar kan één byte niet gebruikt worden om alle symbolen uit alle talen van de
wereld te representeren? (5 punten)
Antwoord
Een byte kan hooguit 256 verschillende combinaties bevatten (1 pt). Ons alfabet bevat niet
zoveel letters (a-z, A-Z, een aantal letters met accenten: dat zijn er minder dan 256) (1 pt). Dat
past dus in een byte (1 pt). Er zijn tienduizenden mogelijkheden als we alle symbolen uit alle
talen van de wereld willen representeren (alleen het Chinees kent, in het ergste geval, al meer
dan 100.000 verschillende karakters) (1 pt). Dat past nooit in een byte (die kan hooguit 256
verschillende waarden bevatten) (1 pt).
Vraag 2
Wat is een logische schakeling? Geef een voorbeeld. (5 punten)
Antwoord
Een logische schakeling bepaalt een (binair) uitvoersignaal op basis van een of meer (binaire)
invoersignalen (2 pt). Voorbeeld: OR, AND, NOT, etc (1 pt). Uitleg voorbeeld (2 pt).
Vraag 3
Wat is ‘compression’? Wat is het verschil tussen lossy en lossless compression? Waarom is
lossy compression uitermate geschikt om toe te passen op digitale audio of digitaal
beeldmateriaal. (200 woorden, 15 minuten)
Antwoord
Compressie is een techniek waarmee de omvang van een digitaal data bestand kan worden
verkleind (2pt), zonder dat de informatie die in dat bestand gerepresenteerd staat significant
veranderd (2pt). Lossless compression betekent dat het oorspronkelijke digitale bestand
perfect gereconstrueerd kan worden uit de gecomprimeerde data (en dat de informatie dus
perfect bewaard blijf) (2pt); Lossy compression betekent dat het oorspronkelijke bestand
slechts bij benadering gereconstrueerd kan worden uit het gecomprimeerde bestand (2pt);
Lossy compression is prima te gebruiken voor digitale muziek of beeld omdat het
oorspronkelijke databestand meer details bevat dan het menselijke oor of oog kan waarnemen
(2pt).
Vraag 4
Wat is ‘compression’? Wat is het verschil tussen lossy en lossless compression? Waarom is
lossy compression ongeschikt om toe te passen op een digitaal tekstbestand of een Word
document? (200 woorden, 15 minuten)
Antwoord
Compressie is een techniek waarmee de omvang van een digitaal data bestand kan worden
verkleind (2pt), zonder dat de informatie die in dat bestand gerepresenteerd staat significant
veranderd (2pt). Lossless compression betekent dat het oorspronkelijke digitale bestand
perfect gereconstrueerd kan worden uit de gecomprimeerde data (en dat de informatie dus
perfect bewaard blijf) (2pt); Lossy compression betekent dat het oorspronkelijke bestand
,slechts bij benadering gereconstrueerd kan worden uit het gecomprimeerde bestand (2pt);
Toepassen van lossy compression bij een tekst werkt niet want één veranderde letter (bij een
oplettende lezer) zou meteen opvallen (2pt).
Vraag 5 – variant 1
Steganografie is een methode om geheime boodschappen te verstoppen in onschuldig lijkende
brieven of bestanden. De bedoeling is dat iemand die de gebruikte methode niet kent, niet
door heeft dat een geheime boodschap verstuurd wordt: hij of zij ziet enkel de onschuldig
lijkende brief of bestand. Zo is er de truck om over een normale brief met citroensap een
onzichtbaar geheim bericht te schrijven, dat zichtbaar wordt als de brief met een kaars
verwarmd wordt. Mensen die deze truc niet kennen zien het geheime bericht niet, en zullen
verder geen aandacht besteden aan de verder osnchuldig ogende brief. Digitale bestanden
kunnen zich ook goed lenen voor steganografie. Een veel gebruikte methode werkt als volgt.
De zender kiest eerst een onschuldig uitziend bronbestand van een bepaald aantal bytes om
het bericht in te verstoppen. Vervolgens vervangt de zender iedere laatste bit in elke byte van
het bronbestand door opeenvolgende bits van het te verstoppen bericht. Het resultaat (het op
deze manier veranderde bronbestand) stuurt de zender op naar de ontvanger. De ontvanger
leest de bytes in het bestand dat zij ontvangt, zet de het laatste bit van iedere byte achter
elkaar om zo het geheime, verstopte, bericht te reconstrueren.
A) Als Jan deze methode wil gebruiken voor het versturen van een geheim bericht van
exact 1 kB, hoe groot moet dan het bestand ten minste zijn waarin Jan dit bericht kan
verstoppen? Geef je antwoord in het exact aantal bytes. (100 woorden, 4 pt)
Antwoord
Voor iedere bit in het bericht die Jan wil verstoppen is precies één byte nodig in het bestand
(waarin dat bericht wordt verstopt). Dus 8 * 1kB = 8 kB = 8192 bytes (2pt) (want een byte
bestaat uit 8 bits (2pt))
B) Steganografie veranderd de inhoud van een digitaal bestand. Afhankelijke van het
bestandstype vallen dergelijke kleine veranderingen wel of niet op. Geef een
voorbeeld van een bestandstype waar de hierboven gebruikte methode voor
steganografie absoluut een slecht idee is omdat het feit dat er een bericht in verstopt zit
meteen zou opvallen. (200 woorden, 6pt)
Antwoord
ASCCI-bestand: als je het laatste bit veranderd, veranderd bijvoorbeeld de letter A in @. (Als
je het eerste bit zou veranderen was er weinig aan de hand, overigens.) DOC-bestand: opmaak
kan veranderen (waarschijnlijker is overigens dat het document niet eens met Word geopend
kan worden omdat Word denkt dat het bestand corrupt is)
Vraag 5 – variant 2
Steganografie is een methode om geheime boodschappen te verstoppen in onschuldig lijkende
brieven of bestanden. De bedoeling is dat iemand die de gebruikte methode niet kent, niet
door heeft dat een geheime boodschap verstuurd wordt: hij of zij ziet enkel de onschuldig
lijkende brief of bestand. Zo is er de truck om over een normale brief met citroensap een
onzichtbaar geheim bericht te schrijven, dat zichtbaar wordt als de brief met een kaars
verwarmd wordt. Mensen die deze truc niet kennen zien het geheime bericht niet, en zullen
verder geen aandacht besteden aan de verder osnchuldig ogende brief. Digitale bestanden
,kunnen zich ook goed lenen voor steganografie. Een veel gebruikte methode werkt als volgt.
De zender kiest eerst een onschuldig uitziend bronbestand van een bepaald aantal bytes om
het bericht in te verstoppen. Vervolgens vervangt de zender iedere laatste bit in elke byte van
het bronbestand door opeenvolgende bits van het te verstoppen bericht. Het resultaat (het op
deze manier veranderde bronbestand) stuurt de zender op naar de ontvanger. De ontvanger
leest de bytes in het bestand dat zij ontvangt, zet de het laatste bit van iedere byte achter
elkaar om zo het geheime, verstopte, bericht te reconstrueren.
A) Als Marit deze methode wil gebruiken voor het versturen van een geheim bericht van
exact 256 bytes, hoe groot moet dan het bestand ten minste zijn waarin Jan dit bericht
kan verstoppen? Geef je antwoord in het aantal kilobytes. (100 woorden, 4 pt)
Antwoord
Voor iedere bit in het bericht die Marit wil verstoppen is precies één byte nodig in het bestand
(waarin dat bericht wordt verstopt). Dus 8 * 256 = 2048 bytes = 2 kB (2pt) (want een byte
bestaat uit 8 bits (2pt))
B) Steganografie veranderd de inhoud van een digitaal bestand. Afhankelijke van het
bestandstype vallen dergelijke kleine veranderingen wel of niet op. Geef een
voorbeeld van een bestandstype waar de hierboven gebruikte methode voor
steganografie goed te gebruiken is omdat het feit dat er een bericht in verstopt zeer
waarschijnlijk niet zou opvallen. (200 woorden, 7pt)
Antwoord
Bij een plaatje, video (of geluidsbestand) wordt de kleur van ieder pixel gerepresenteerd door
een aantal bytes (bijvoorbeeld 3 keer een byte voor de hoeveelheid Rood Groen Blauw in het
pixel. Als je alleen het laatste bit verandert van elk van deze bytes in een pixel, dan zal dat
amper een verandering in kleur opleveren; in eider geval niet met het blote ook zichtbaar.
Vraag 6
Stel: u hebt een tekstbericht dat bestaat uit grote en kleine letters in het alfabet, en leestekens.
U wilt dit tekstbericht opslaan in een bestand op de computer. Welk coderingssysteem voor
tekstbestanden kunt u daarvoor gebruiken? (50 woorden, 3 ptn)
Antwoord
ASCII: alleen noemen van ‘een byte per letter’ is 2 punten; je moet nl. ook expliciet de
afspraak (welke byte is elke letter) vastleggen dmv coderignssysteem
Vraag 7
Stel dat het tekstbericht bestaat uit 1200 tekens (letters, maar ook spaties en leestekens).
Hoeveel bytes hebt u dan nodig om dit tekstbericht op te slaan als u dit coderingssysteem
gebruikt? (100 woorden, 3 ptn)
Antwoord
Voor iedere letter in het tekstbericht gebruik je ASCII om die letter te coderen (je moet
immers voor iedere letter in het tekstbericht aangeven welke letter het precies is!); dat kost
dus 1 byte per letter; in totaal dus 1200 bytes. (2 pt voor 9600 bits)
, Vraag 8
Stel: het tekstbestand bevat een tekst in een vreemde taal en bevat niet-standaard letters, zoals
ä of ç of ˇe. Hoe kunt u hier mee omgaan? Welke consequenties heeft dat voor de omvang van
het tekstbestand in bytes? (150 woorden, 4 ptn)
Antwoord
Andere codering kiezen, eg UNICODE. Het bestand wordt dan 2 (of soms wel 4) keer zo
groot; of een 8-bit variant van ASCII die de gevraagde tekens bevat; het bestand blijft dan
even groot. (2 punten voor alleen noemen dat bestand groter wordt).
2. SOFTWARE, OS EN ALGORITMEN
Vraag 1
Tijdens het college is de metafoor van een recept gebruikt om uit te leggen wat wat een
algoritme is. Waarom is dat volgens het boek een slechte metafoor? Welke metafoor is
volgens het boek beter? Waarom? (5 punten)
Antwoord
Het is een slechte metafoor omdat in recepten de instructies behoorlijk vaag en ambigu zijn;
ze zijn dan misschien duidelijk genoeg voor een mens, maar niet voor een computer. Een
betere metafoor, volgens het boek, is een belastingformulier: ze leggen in detail vast welke
stappen je moet doorlopen, en elk van die stappen is zeer precies omschreven en niet ambigu;
bovendien zijn de stappen computationeel van aard: je moet waarden bij elkaar optellen of
met elkaar vermenigvuldigen; je moet waarden uit het ene deel van het formulier naar een
ander deel copiëren, etc. En dit termineert.
Standaard puntenverdeling: 2pt waarom slechte metafoor, 1pr voor metafoor uit boek, 2 pt
waarom deze metafoor beter is. Puntenverdeling nav nagekeken vragen: - 2pt: een recept is
lineair, en een algoritme niet altijd - 1pt: bij recept is volgorde stappen niet belangrijk, bij
algoritme wel (dat is niet altijd zo) - 2 pt: recept geeft altijd zelfde resultaat (taart), algoritme
niet (hangt af van input; die ligt bij recept vast) - 2 pt: voor zelf bedachte em goed
onderbouwde metafoor, e.g. IKEA bouwpakket
Vraag 2
Stel, je hebt twee identieke computers (qua hardware). Op de ene is het besturingssysteem
Microsoft Windows geïnstalleerd, op de andere het besturingssyteem Linux. Waarom kun je
een applicatie ontwikkeld voor Windows wel op de ene, maar niet op de andere computer
draaien, terwijl de hardware (CPU, geheugen, randapparatuur) exact hetzelfde is? (5 punten)
Antwoord
Besturingssystemen verschillen in de manier waarop ze geheugen toewijzen aan de applicaties
die ze opstarten, en verschillen in welke systeem routines ze aanbieden aan applicaties, en hoe
applicaties die systeem routines moeten aanroepen. Applicatie voor Linux kan dus niet
communiceren met Windows OS of omgekeerd. Ze preken een verschillende “taal”. Maar
merk bijvoorbeeld op dat de objectcode min of meer hetzelfde is omdat de CPU hetzelfde is.
Bij opstarten controleert OS echter wel of het bestandsformaat van de executable wel
overeenkomt met wat het OS verwacht.
Puntenverdeling n.a.v. nagekeken vragen. - 2 pt: besturingssysteem is laag tussen applicaties
en hardware - 3 pt: compiler voor Windows en Linux is verschillend
