Abitur 2019 EA Hamburg, Abiturprüfungen von Informatik

Original Abiturprüfung aus Hamburg

Art: Abiturprüfungen

2019/2020

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Freie und Hansestadt Hamburg
Behörde für Schule und Berufsbildung /
Kurs-Nr. / Name
Schriftliche Abiturprüfung
Schuljahr 2018/2019
<<<<<<^<<<<<^<<<^<^w^^"r<^^"^^
Informatik
auf grundlegendem Anforderungsniveau
an allgemeinbildenden gymnasialen Oberstufen
Haupttermin
Donnerstag, 11. April 2019, 9:00 Uhr
Unterlagen für die Prüflinge
^M^^">^^^M^^^^^W?^^^
Allgemeine Arbeitshinweise
• Tragen Sie rechts oben auf diesem Blatt und auf Ihren Arbeitspapieren Ihren Namen sowie die
Kursnummer ein.
• Kennzeichnen Sie bitte Ihre Entwurfsblätter (Kladde) und Ihre Reinschrift.'
Fachspezifische Arbeitshinweise
• Die Arbeitszeit beträgt 240 Minuten.
• Eine Lese- und Auswahlzeit von 30 Minuten ist der Arbeitszeit vorgeschaltet. In dieser Zeit darf
nicht mit der Bearbeitung der Aufgaben begonnen werden.
• Erlaubte Hilfsmittel: Taschenrechner (nicht programmierbar und nicht grafikfähig), Formelsamm-
lung „Das große Tafelvverk interaktiv" (Comelsen-Verlag), Rechtschreibwörterbuch
Aufgabenauswahl
• Sie erhalten drei Aufgaben zu unterschiedlichen Schwerpunktthemen:
I: Objektorientierte Modelliemng und Programmierung von Grafiksystemen
II: Datensicherheit in verteilten Systemen
III: Simulation dynamischer Systeme
• Die Aufgabe I liegt in einer Java- und in einer Python-, die Aufgabe III in einer Dynasys- und in
einer Consideo-Variante vor.
• Ubeqimfen Sie anhand der Seitenzahlen, ob Sie alle Unterlagen vollständig erhalten haben.
• Die Aufgabe I (Java- oder Python-Version) müssen Sie bearbeiten. Wählen Sie aus den Aufgaben
II und III eine Aufgabe zur Bearbeitung aus imd entscheiden Sie sich ggf. für eine der Varianten.
• Vermerken Sie hier auf dem Deckblatt und auf Ihrer Reinschrift, welche Aufgaben Sie ausgewählt
und bearbeitet haben.
Ausgewählt wurden:
Nummer und Schwerpunktthema der Aufgabe
(I)
(II oder III)
Darstellimg einer Gleisanlage (Pflicht!) D Java D Python
(ggf. D Dynasys D Consideo)
Hinweise zu den Erleichterungen für neu zugewanderte Schülerinnen, Schüler und Prüflinge bei Sprachschwie-
rigkeiten in der deutschen Sprache finden sich auf Seite 2.
lnfl-gA-A-2019 Deckblatt, Seite 1 von 4
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pfd
pfe
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Behörde für Schule und BerufsbildungFreie und Hansestadt Hamburg

/

Kurs-Nr. / Name

Schriftliche Abiturprüfung

Schuljahr 2018/

<<<<<<^<<<<<^<<<^<^w^^"r<^^"^^

Informatik

auf grundlegendem Anforderungsniveau

an allgemeinbildenden gymnasialen Oberstufen

Haupttermin

Donnerstag, 11. April 2019, 9:00 Uhr

Unterlagen für die Prüflinge

^M^^">^^^M^^^^^W?^^^

Allgemeine Arbeitshinweise

  • Tragen Sie rechts oben auf diesem Blatt und auf Ihren Arbeitspapieren Ihren Namen sowie die

Kursnummer ein.

  • Kennzeichnen Sie bitte Ihre Entwurfsblätter (Kladde) und Ihre Reinschrift.'

Fachspezifische Arbeitshinweise

  • Eine Lese- und Auswahlzeit von 30 Minuten ist der Arbeitszeit vorgeschaltet. In dieser Zeit darf • Die Arbeitszeit beträgt 240 Minuten.

nicht mit der Bearbeitung der Aufgaben begonnen werden.

  • Erlaubte Hilfsmittel: Taschenrechner (nicht programmierbar und nicht grafikfähig), Formelsamm-

lung „Das große Tafelvverk interaktiv" (Comelsen-Verlag), Rechtschreibwörterbuch

  • Sie erhalten drei Aufgaben zu unterschiedlichen Schwerpunktthemen: Aufgabenauswahl

III: Simulation dynamischer Systeme II: Datensicherheit in verteilten SystemenI: Objektorientierte Modelliemng und Programmierung von Grafiksystemen

  • Die Aufgabe I liegt in einer Java- und in einer Python-, die Aufgabe III in einer Dynasys- und in

einer Consideo-Variante vor.

  • Die Aufgabe I (Java- oder Python-Version) müssen Sie bearbeiten. Wählen Sie aus den Aufgaben • Ubeqimfen Sie anhand der Seitenzahlen, ob Sie alle Unterlagen vollständig erhalten haben.

II und III eine Aufgabe zur Bearbeitung aus imd entscheiden Sie sich ggf. für eine der Varianten.

  • Vermerken Sie hier auf dem Deckblatt und auf Ihrer Reinschrift, welche Aufgaben Sie ausgewählt

und bearbeitet haben.

Ausgewählt wurden:

Nummer und Schwerpunktthema der Aufgabe

(I)

(II oder III)

Darstellimg einer Gleisanlage (Pflicht!) D Java D Python

(ggf. D Dynasys D Consideo)

rigkeiten in der deutschen Sprache finden sich auf Seite 2. Hinweise zu den Erleichterungen für neu zugewanderte Schülerinnen, Schüler und Prüflinge bei Sprachschwie-

lnfl-gA-A-

Deckblatt,

Seite

1

von

4

Freie

und

Hansestadt

Hamburg

allgemeinbildende

Behörde

für

Schule

und

Berufsbildung

gymnasiale

Abitur 2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau Oberstufen

Deckblatt

Erleichterungen für neu Zugewanderte

rinnen, Schüler und Prüflinge bei Sprachschwierigkeiten in der deutschen Sprache (MBlSchul Nr. 08, Entsprechend der „Richtlinie über die Gewährung von Erleichterungen für neu zugewanderte Schüle-

7. Oktober 2016, S. 60) werden für die betroffenen Prüflinge die folgenden Erleichterungen gewährt:

  • Ein nicht-elektronisches Wörterbuch Deutsch - Herkunftssprache / Herkunftssprache - Deutsch• Die Bearbeitungszeit wird um 30 Minuten auf 270 Minuten erhöht.

wird bereitgestellt.

lnf

-gA-A-

Deckblatt,

Seite

2

von

4

Behörde für Schule und BerufsbildungFreie und Hansestadt Hamburg

Abitur 2019 Informatik auf grundlegendem Anforderuhgsniveau

Deckblatt

allgemeinblldende

gymnasiale Oberstufen

Hinweise zur Bewertung

die folgende Tabelle: ganze BE vergeben. Insgesamt sind 100 BE erreichbar. Bei der Festlegung von Notenpunkten gilt Jeder Aufgabe sind 50 Bewertungseinheiten (BE) zugeordnet. In allen Teilaufgaben werden nur

Erbrachte Leistung

(in BE)

> 75S: 80> 85 > 90^

>.1Q S: 65

>. 60

Notenpunkte

Erbrachte Leistung

(in BE)

< 20^20 S 27> 33> 40 > 45 ^50 > 55

Notenpunkte

l 2 3 4 5

Die zwei voneinander unabhängigen Aufgaben der Prüfungsaufgabe werden jeweils mit 50 Bewer- sprechen.fachmeüiodischer Verfahren sowie in der fachsprachlichen Artikulation den Anforderungen voll ent- Dabei muss die Prüfungsleistung in ihrer Gliederung, in der Gedankenfühmng, in der Anwendung erwarteten Gesamtleistung sowie Leistungen in allen drei Anforderungsbereichen erbracht werden. Für die Erteilung der Note gut (l l Punkte) ist mindestens erforderlich, dass annähernd vier Fünftel dereinem weiteren Anforderungsbereich erbracht werden. Hälfte der erwarteten Gesamtleistung und über den Anforderungsbereich I hinaus Leistungen inFür die Erteilung der Note ausreichend (5 Punkte) ist mindestens erforderlich, dass annähernd die

heiten in den beiden Aufgaben. tungseinheiten bewertet. Die erbrachte Gesamtleistung ergibt sich aus der Summe der Bewertungsein-

Bei erheblichen Mängeln in der sprachlichen Richtigkeit und der äußeren Form sind bei der Bewer-

tenpunkte abzuziehen. Dazu gehören auch Mängel in der Gliederung, Fehler in der Fachsprache, Un-tung der schriftlichen Prüfungsleistung je nach Schwere und Häufigkeit der Verstöße bis zu zwei No-

lnf1.gA-A.2019 genauigkeiten in Zeichnungen sowie falsche Bezüge zwischen Zeichnungen und Text.

Deckblatt, Seite 4 von 4

Freie

und

Hansestadt

Hamburg

allgemeinblldende

Behörde

für

Schule

und

Berufsbildung

gymnasiale

Abitur 2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau Oberstufen

Aufgabe l

Aufgabe l: Darstellung einer Gleisanlage (Java)

(50 BE)

Der Arbeitsablauf des Rangierens auf der Gleisanlage eines Bahnhofs soll mit einfachen MittelnGrafiksystemen Schwerpunktthema: Objektorientierte Modellierung und Programmierung von

Güterwagen (mit Aufbau) an eine Lokomotive mit Steuerstand rechts.dem mittleren Gleis ist ein Flachwagen mit anderer Länge angehängt, auf dem unteren einein Gütenvagen mit Aufbau und ein Kesselwagen angehängt worden sind. An die Lokomotive auf dargestellten Gleis ist eine Lokomotive mit dem Steuerstand links abgebildet, an die ein Flachwagen, grafisch dargestellt werden. Das folgende Bild (Abbildung l) zeigt drei Gleise. Auf dem oben

Steuerstand links Lokomotive mit

Flachwagen Güterwagen

Kesselwagen

Güterwagen

Steuerstand rechtsLokomotive mit

Abbildung l

Darstellung von Umrissen als auch von gefüllten Figuren.Ellipse und ZusammengesetzteFigur verwendet werden. Das Paket ermöglicht sowohl dieFigur und die davon abgeleiteten Klassen Linie, Rechteck, AbgerundetesRechteck,Darstellung verwendeten Klassen sind in ein Paket figuren ausgegliedert, von dem die KlasseRangierens darstellt, ist in Abbildung 2 auf der folgenden Seite zu sehen. Die für die grafische Das Klassendiagramm eines ersten Entwurfs für das Programm, welches den Arbeitsablauf des

und Zug.In der Anlage l zu dieser Aufgabe finden Sie zudem die Klassenkarten zu den Klassen Fahrzeug

Zu den verwendeten Wagentypen siehe Anlage 2.

lnfl-gA-A-

Aufgabe 1.1, Seite 1 von 6

Behörde für Schule und BerufsbildungFreie und Hansestadt Hamburg

Abitur 2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau

Aufgabe l

allgemelnbildende

gymnasiale

Oberstufen

Für das Fahren des gesamten Zuges stellt die Klasse Zug die folgende Methode bereit:

  • bewegt den Zug um dx nach rechts

4 3 * @param dx Strecke

*/

6 5 public void fahre(double dx)

7

lok.fahre(dx);

8 'for (Wagen wagen : wagenListe) wagen.fahre(dx)

x

y

Abbildung 4

aiSSSSä^SSSAwS:^^

c) • Analysieren Sie die angegebene Methode. Gehen Sie dabei auf die verwendeten

Datenstruktziren und Programmstrukturen ein.

  • Implementieren Sie die MethodeEnde des Zuges links vom anzukuppelnden Wagen steht.zuerst überprüft werden, ob der Wagen auf demselben Gleis steht wie der Zug und ob das rechteIn der Methode pub l ic void rechtsAnkuppeln (Wagen wagen) der Klasse Zug soll

public double abstandRechts(Wagen wagen) .Überprüfung umgesetzt werden kann, und die von ihr verwendete Methodepublic boolean wagenRechtsOK (Wagen wagen) der Klasse Zug, mit der diese

  • Beschreiben Sie, wie die Methode

public void rechtsAnkuppeln (Wagen wagen) der Klasse Zug arbeiten kann.

(15 BE)

Die folgende Methode dient zum Positionieren von weiteren Fahrzeugen auf einem Gleis:

l

/**

  • bewegt das Fahrzeug um dx nach rechts

3

*/

5 4 public void bewege(double umX)

6 form.bewege(umX,0);

7

l

»m'sw§ssxss^msmms§sss§ssmmm^ms^^m^

Fahrzeuge mindestens so groß wie der Kupplungsabstand sein.mit anderen vorhandenen Fahrzeugen überschneidet. Damit dies nicht passiert, muss der Abstand der Die Methode arbeitet jedoch nicht fehlerfrei, da es passieren kann; dass sich das bewegte Fahrzeug dem Ankuppeln.)(In dieser Teiknifgabe geht es also nicht um das Überschneiden eines Zuges mit einem Wagen vor

lnfl-gA-A-

Aufgabe 1.1, Seite 3 von 6

Freie

und

Hansestadt

Hamburg

allgemeinblldende

Behörde

für

Schule

und

Berufsbildung

gymnasiale

Abitur 2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau Oberstufen

Aufgabe l

Methode).Überschneiden mit allen bereits vorhandenen Fahrzeugen zu prüfen (siehe auch den Kommentar derDie nachfolgend angegebene Methode public boolean frei () dient dazu, ein

/++

i

prueft auf Ueberschneiden des Fahrzeugs mit den vorhandenen anderen |:|

*/

private boolean frei() {

8 7 double rechts = gibXf) + qibLaenge ( ) + kupplurigsAbstancl; 6 double links = gibX() - kupplungsAbstand; 5 double kupplungsAbstand = Zug. gibKupplungsAl^stand () ; |;|

boolean

ok;

10 9 for (Fahrzeug fahrzeug ; fahrzeuge) {

ok

=

false;

Il

if

(fahrzeucf==this)

ok

=

true;

14 13 eise if (links >= fahrzeug.gibX()+fah£zeug.gibLaenge()) ok = true;12 eise i.f ( fahrzeug. qibGleis (.)! =gibGleis () ) ok = true;

eise

if

(rechts

<=

fahrzeuq.qibX())

o);

=

true;

15

if

(!ok)

return

false;

i

17

return

true;

i

'SfSSvSSSwSSSS!^^^

d) • Untersuchen Sie, welche Ergänzungen im Programm notwendig sind, damit in der Methode

geprüft werden kann.public boolean frei() ein Überschneiden mit allen bereits vorhandenen Fahrzeugenpublic void bewege (double umX) mit Hilfe der Methode

  • Analysieren Sie die hier dargestellte Methode public boolean frei (), die prüft, ob

die durch public void bewege (double umX) zu erreichende Position frei ist.

  • Implementieren Sie die geänderte Methode public void bewege (double umX).

(13 BE)

Das Modell enthält die Klasse Wagen mit dem nachfolgenden Klassentext:

l public abstract class Wagen extends Fahrzeug

-^

/^r*

4 * Konstruktor für Objekte der Klasse Wagen

7 6 public Wagen(String wagentyp, double laenge, Gleis gleis)

8

super(wagentyp,

laenge,

gleis);

ssssssssgsssssssssssssssss's^^

e) Entwickeln Sie eine Erweiterung der Klasse Wagen um ein Attribut Ladung und die Maschinen usw.).von Wagenobjekten, die Lokomotiven nicht haben, ist z. B. die Ladung (Flüssigkeiten, Schüttgut,eingeführten Wagenklassen auf gemeinsame Eigenschaften hindeuten. Eine gemeinsame Eigenschaft Die Überlegung zu ihrer Einführung beim Entwurf ist gewesen, dass schon die Namen der

notwendigen zugehörigen Methoden.

(6 BE)

lnfl-gA-A-

Aufgabe

1.1,

Seite

4

von

6

Freie

und

Hansestadt

Hamburg

allgemeinbildende

Behörde

für

Schule

und

Berufsbildung

gymnasiale

Abitur2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau Oberstufen

Aufgabe l

Anlage 2: Hinweise zu den verwendeten Wagentypen von

Eisenbahngüterwagen

als Klassenname ist für diesen Typ nur Güterwagen (GueterWagen) verwendet worden.Ein Bild für einen Güterwagen mit Aufbau finden Sie anschließend. In den Aufgabentexten undFlachwagen haben einen flachen Boden und (fast) keine Aufbauten.Flüssigkeiten oder Gasen. Ein Kesselwagen trägt einen oder mehrere geschlossene Behälter zum Transport von

Bild: S. Hinni, „Eanos-x der DB", httDs://commons.wikimedia.org/wiki/File:DB-Eanos31805377769-O.JPG, 23.09.2018.

Lizenz: GNU Free Documentation License.

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Aufgabe

,

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6

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6

Freie

und

Hansestadt

Hamburg

allgemeinbildende

Behörde

für

Schule

und

Berufsbildung

gymnasiate

Abitur 2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau Oberstufen

Aufgabe l

Aufgabe l: Darstellung einer Gleisanlage (Python)

(50 BE)

Güterwagen (mit Aufbau) an eine Lokomotive mit Steuerstand rechts.dem mittleren Gleis ist ein Flachwagen mit anderer Länge angehängt, auf dem unteren einein Gütenvagen mit Aufbau und ein Kesselwagen angehängt worden sind. An die Lokomotive auf dargestellten Gleis ist eine Lokomotive mit dem Steuerstand links abgebildet, an die ein Flachwagen, grafisch dargestellt werden. Das folgende Bild (Abbildung l) zeigt drei Gleise. Auf dem oben Der Arbeitsablauf des Rangierens auf der Gleisanlage eines Bahnhofs soll mit einfachen MittelnGrafiksystemen Schwerpunktthema: Objektorientierte Modellierung und Programmierung von

Lokomotive mit Steuerstand links

Flaohwagen Güterwagen

Kesselwagen

Güterwagen

Lokomotive mit Steuerstand rechts

Abbildung l

Darstellung verwendeten Klassen sind in ein Paket figuren ausgegliedert, von dem die KlasseRangierens darstellt, ist in Abbildung 2 auf der folgenden Seite zu sehen. Die für die grafische Das Klassendiagramm eines ersten Enhvurfs für das Programm, welches den Arbeitsablauf des Ellipse und ZusammengesetzteFigur verwendet werden. Das Paket ermöglicht sowohl dieFigur und die davon abgeleiteten Klassen Linie, Rechteck, AbgerundetesRechteck,

und Zug. In der Anlage l zu dieser Aufgabe finden Sie zudem die Klassenkarten zu den Klassen Fahrzeug zu sehen.Darstellung von Umrissen als auch von gefüllten Figuren. Im Klassendiagramm ist dieses Paket nicht

Zu den verwendeten Wagentypen siehe Anlage 2.

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Aufgabe 1.2, Seite 1 von 6

Freie

und

Hansestadt

Hamburg

allgemeinbildende

Behörde

für

Schule

und

Berufsbildung

gymnasiale

Abitur 2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau Oberstufen

Aufgabe l

Für das Fahren des gesamten Zuges stellt die Klasse Zug die folgende Methode bereit:

l def Fahre(self, dx):

'''bewegt den Zug um dx nach rechts'' '

3

seif.lok.Fahre(dx)

4 for wagen in seif. wagenListe:

5

wagen.Fahre(dx)

6

seif.

x

+=

dx

1

x

y

«fsSSSSSisS!Svss!SI^SS»!SS!S»^^

Abbildung 4

c) • Analysieren Sie die angegebene Methode. Gehen Sie dabei auf die verwendeten

Datenstmkturen und Programmstrukturen ein.

  • Implementieren Siedle Methode WagenRechtsOK (seif, wagen) der Klasse Zug, mitlinks vom anzukuppelnden Wagen steht.werden, ob der Wagen auf demselben Gleis steht wie der Zug und ob das rechte Ende des ZugesIn der Methode RechtsAnkuppeln (seif, wagen) der Klasse Zug soll zuerst.überprüft

der diese Überprüfung umgesetzt werden kann, und die von ihr verwendete Methode

AbstandRechts(self, wagen).

  • Beschreiben Sie, wie die Methode RechtsAnkuppeln(self, wagen) der Klasse

Zug arbeiten kann.

(15 BE)

Die folgende Methode dient zum Positionieren von weiteren Fahrzeugen auf einem Gleis:

l def Bewege(self, umX):

"""Veraendert die Position des Fahrzeugs

3

auf

dem

Gleis"""

4 seif. form.Bewege(umX)

~^^^^^^^^^B!^^^^^m^S^SS^S!SS^^S^^WSS^^^^MW^^SSSS!eS^^»SSSW^SSSS^^^

Fahrzeuge mindestens so groß wie der Kupplungsabstand sein.mit anderen vorhandenen Fahrzeugen überschneidet. Damit dies nicht passiert, muss der Abstand der Die Methode arbeitet jedoch nicht fehlerfrei, da es passieren kann, dass sich das bewegte Fahrzeug dem Ankuppeln.)(In dieser Teilanfgabe geht es also nicht n.m das Überschneiden eines Zuges mit einem Wagen vor

bereits vorhandenen Fahrzeugen zu prüfen (siehe auch den Kommentar der Methode).Die nachfolgend angegebene Methode Frei (seif) dient dazu, ein Überschneiden mit allen

l

def

Frei(seif):

"""prueft auf Ueberschneiden des Fahrzeugs mit den vorhandenen

3

anderen"""

5 links = self.GibX() - kupplungsAbstand 4 kupplungsAbstand = Fahrzeug.GibKupplungsAbstand() 6 rechts = self.GibXf) + seif.GibLaenge() + kupplungsAbstand

for fahrzeug in Fahrzeug, fahrzeuge:

8

ok

=

False

9

if

fahrzeug

==

seif:

ok

=

True

13 12 elif rechts <= fahrzeug.GibX(): ok = True11 elif links >= fahrzeug.GibX()+fahrzeug.GibLaenge(): ok = True10 elif fahrzeug.GibGleis() != seif.GibGleis(): ok = True

if

not

ok:

return

False

14

return

True

msssv'w^ss!sss»^<^s§:sx!s'ssf^?^^^^^^^ss^^?s^^!^^

Infl

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Aufgabe

1.2,

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Hamburg

allgemeinbildende

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für

Schule

und

Berufsbildung

gymnasiale

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Aufgabe l

d) • Untersuchen Sie, welche Ergänzungen im Programm notwendig sind, damit in der Methode

bereits vorhandenen Fahrzeugen geprüft werden kann.Bewege (seif, umX) mit Hilfe der Methode Frei (seif) ein Überschneiden mit allen

  • Analysieren Sie die hier dargestellte Methode Frei(self),die prüft, ob die durch

Bewege (seif, umX) zu erreichende Position frei ist.

  • Implementieren Sie die geänderte Methode Bewege (seif, umX).

(13 BE)

Das Modell enthält die Klasse Wagen mit dem nachfolgenden Klassentext:

l

ö 7 6 4

class Wagen(Fahrzeuq):

"""Klasse Waqen

Oberklasse für das

Wagen-S-yTnbo l en fue r clef

init

(seif,

Fahrzeug, init"""Konstruktor"

Zeichnen

und Bearbeiten von

das Bahnhofsprojekt"""

wagentyp, H n

(seif,

wagentyp, laenqe,laenqe, qleis): #

String, laenge. Gleis

gleis)

^'sSsS!^^^fS^^:S!S!^S^^^»^sms^^SS!Ssms^^

Die Überlegung zu ihrer Einführung beim Entwurf ist gewesen, dass schon die Namen der

e) Entwickeln Sie eine Erweiterung der Klasse Wagen um ein Attribut Ladung und die Maschinen usw.).von Wagenobjekten, die Lokomotiven nicht haben, ist z. B. die Ladung (Flüssigkeiten, Schüttgut,eingeführten Wagenklassen auf gemeinsame Eigenschaften hindeuten. Eine gemeinsame Eigenschaft

notwendigen zugehörigen Methoden.

(6 BE)

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Aufgabe

1.2,

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und

Hansestadt

Hamburg

allgemeinbildende

Behörde

für

Schule

und

Berufsbildung

gymnasiale

Abitur2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau Oberstufen

Aufgabe l

Anlage 2: Hinweise zu den verwendeten Wagentypen von

Eisenbahngüterwagen

Ein Bild für einen Güterwagen mit Aufbau finden Sie anschließend. In den Aufgabentexten undFlachwagen haben einen flachen Boden und (fast) keine Aufbauten.Flüssigkeiten oder Gasen. Ein Kesselwagen trägt einen oder mehrere geschlossene Behälter zum Transport von als Klassenname ist für diesen Typ nur Güterwagen (GueterWagen) verwendet worden.

Bild: S. Hinni, „Eanos-x der DB", httDs://commons.wikimedia.org/wiki/File:DB:Eanos3i8Ö5377769:0-:JPG; 7~J.uy.ZUl».

Lizenz: GNU Free Documentation License.

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Aufgabe

1.2,

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und

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Hamburg

allgemeinbildende

Behörde

für

Schule

und

Berufsbildung

gymnaslale

Abitur2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau Oberstufen

Aufgabe II

symmetrischen und asymmetrischen Verfahren. Es wird ein zufälliger Schlüssel erzeugt, mit dem eine PGP verwendet ein sogenanntes hybrides Verschlüsselungsverfahren, d. h. eine Kombination von z. B. per E-Mail, nutzen.werden können. Es lässt sich somit für den Austausch vertraulicher Nachrichten über das Internet, dem Nachrichten und Dateien ver- und entschlüsselt sowie mit einer digitalen Signatur versehen „Pretty Good Privacy" oder kurz PGP ist ein 1994 von Phil Zimmermann entwickeltes Verfahren, mit Schwerpunktthema: Datensicherheit in verteilten Systemen Aufgabe II: PGP und das Web of Trust (50 BE)

Nachricht symmetrisch verschlüsselt wird. Dieser Schlüssel wird anschließend mit dem öffentlichen

a) • Stellen Sie den Unterschied zwischen symmetrischen und asymmetrischen Verfahren dar. Schlüssel des Empfängers verschlüsselt und zusammen mit der E-Mail versandt.

  • Untersuchen Sie, welche Vorteile es hat, dass PGP ein hybrides Verfahren, also eine

Kombination symmetrischer und asymmetrischer Verschlüsselungsverfahren, verwendet.

(12 BE)

Eines der asymmetrischen Verfahren, die bei PGP eingesetzt werden, ist das RSA-Verfahren.

b) Beschreiben Sie, wie mit Hilfe des RSA-Verfahrens eine Nachricht signiert, also mit einer

Begriff der Authentizität. digitalen Unterschrift versehen werden kann, und erläutern Sie in diesem Zusammenhang den

(8 BE)

c) Erklären Sie, wie es Eve mithilfe des Man-in-the-Middle-Angriffs gelingt, den verschlüsseltenbemerken. Sie startet deshalb einen Man-in-the-Middle-Angriff. auf einem Mailserver im Internet. Eve möchte die Nachrichten lesen, ohne dass Alice und Bob dies wiederum den öffentlichen Schlüssel, bob-1, an Alice. Die Schlüssel werden abgeschickt und liegen Schlüssel, hier als alice-1 bezeichnet, an Bob. Bob hat ebenfalls ein Schlüsselpaar erzeugt und schicktverschlüsselte E-Mails senden. Alice erzeugt dafür ein Schlüsselpaar und schickt den öffentlichenGehen Sie für den Aufgabenteil c) von folgendem Szenario aus: Alice und Bob möchten sich mit PGPerstellen kann und somit die EchÜieit eines Schlüssels zunächst nicht sichergestellt ist. Ein Problem bei PGP ist die Tatsache, dassjede Person einen Schlüssel unter einem beliebigen Namen

Mailverkehr abzufangen, zu lesen und weiterzuleiten, ohne dass Alice und Bob dies bemerken.

(6 BE)

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Aufgabe

II,

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und

Berufsbildung

gymnasiale

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Aufgabe II

Java-Version des Programms: „%" für „modulo"): Für kleine Zahlen kann „ab modulo n" auch nach folgender Methode berechnet werden (dabei steht

4 l

5 6

7

p

J' l

ublic

re fo 11-

int

r (in t e re

po

it(eb

erqet

turn

er

ten

•n i.? i = l

:; n is geb

zMo

l

-_,

_

n l s

<=hochzahl l; dVerfai'ii:en

(ergebnis

(int ba s i s,

i++)

basis) %

int hocl

moduloza

izahl, int hl;

moclulozahl)

iSSSSSSStStSSSS^^

Python-Version des Programms:

2 l def potenzModVerfahren (basis, hochzahl, moclulozahl) :

erqebnis

=

l

for i in ranqe(hochzahl):

4

ergebnis

=

(ergebnis

basis)

%

raodulozahl

5

return

ergebnis

mm^^»^^s^^^^^^^^^^SS^S^^^^^^SSSee^SMS^^^^^5^SS!M^^S^^§iS^sSsSS^iS!^^

e) Stellen Sie anliand des BeispielaufmfspotenzModVerfahren( 3, 4, 11) dar, wie diese

sowie das Ergebnis an. Methode funktioniert, und geben Sie dabei auch die Zwischenwerte (z. B. in Form einer Tabelle)

(6 BE)

Im Mai 2018 berichteten viele Medien, dass die E-Mail-Verschlüsselung „geknackt" worden sei , was

viele Personen, die PGP für ihre E-Mail-Verschlüsselung benutzen, stark verunsicherte, weil es fiir sie ausgelesen.solange bis der gesamte Klartext im „Zick-Zack" dargestellt ist. Dann wird dieser Text zeilenweiseerreicht ist, wird diagonal nach rechts oben bis zum oberen Ende geschrieben usw. Das geschiehtDer Klartext wird diagonal von links oben nach rechts unten geschrieben. Wemi das untere EndeVerschlüsselung der internen Kommunikation zu verwenden.nach dieser Zeitungsmeldung vor, ab sofort nicht mehr PGP, sondern das folgende Verfahren für dieworden. Dies ist jedoch nicht korrekt.3 Trotzdem schlägt der Vorstandsvorsitzende einer kleinen Firmaso klang, als sei mindestens eines der PGP zugrunde liegenden Verschlüsselungsverfahren geknackt

Angenommen, es wurde eine Tiefe von drei Zeilen gewählt, dann wird der Text „INFORMATIK" wie

folgt chiffriert:

I.

.

.R

.

.

.

I

.

N

.

0

.M

.

T

.

K

F

.

.

.

A.

.

.

Zeilenweise ausgelesen ergibt sich folgender Chiffretext: IRINOMTKFA

f) Beurteilen Sie die Entscheidung des Vorstandsvorsitzenden - insbesondere auch in Hinblick auf

Sicherheit imd Praktikabilität des Verfahrens.

(6 BE)

am08.11.2018. https:/Avmv.sueddeutsche.de/digital/exklusiv-verschluesselte-e-mails-sind-nicht-sicher-1.3978608, aufgerufen Z. B. meldete die Süddeutsche Zeihing online am 14. Mai 2018: ..Verschlüsselte E-Mails sind nicht sicher".

3 Die zugmnde liegenden Verschltisselungsverfahren selbst sind weiterhin sicher, es werden stattdessen unsichere

Inhalte). Schnittstellen des PGP-Programms genutzt (wie die Möglichkeit HTML auszuführen oder das Nachladen externer

lnf

-gA-A-

Aufgabe

II,

Seite

3

von

3

Behörde für Schule und BerufsbildungFreie und Hansestadt Hamburg

Abitur 2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau

Aufgabe III

allgemeinbildende

gymnasiale Oberstufen

gedrosselt wird."Gascmstausch des Bodens mit der Atmosphäre Bedingungen versickern kann und auch der Regenwasser nicht oder nur unter erschwertenund wasserdicht abgedeckt wird, wodurch„ Bodenversiegehmg bedeutet, äass der Boden luft-Und weiter unten:Bodenfrnchtbarkeit, verloren."vor allem die WasSerdnrchlässigkeit und diebefestigt. Damit gehen wichtige Bodenfunktionen,betoniert, asphaltiert, gepflastert oder anderweitigVerkehr s flächen sind versiegelt, das heißt, bebaut,„Etwa 46 Prozent der Siedlungs- undBodenversiegelung' heißt es: Auf einer Website des Umweltbundesamtes zur Schwerpunktthema: Simulation dynamischer Systeme Aufgabe III: Bodenversiegelung (Dynasys)

(50 BE)

AbbildungT

Bild: Pincerno, „Hamburger Stadtteil Billbrook".

Lizenz: CCBY-SA 2.0 DE.

ein Verlaufsdiagramm (Abbildung 3) angegeben. mit einem konstanten Parameter RegenRate und ein qualitatives Modelldiagramm (Abbildung 2)betrachtet werden. Zu einer Regentonne sind hierabgeschlossene Fläche bei einem StarkregenGrundmodell für eine vollständig versiegelte undEine Regentonne kann als ein vereinfachtes In dieser Aufgabe sollen zu diesem Problem Simulationsmodelle untersucht werden.

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Abbildung 2: Regentonne - Modelldiagramm

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