Olaf Manz – författare

Bei der heutigen Datenflut, die auf Speichermedien und im Internet kursiert, ist die Kompression digitaler Daten nach wie vor ein immens wichtiger Aspekt bei Datenübertragung und -speicherung. Dieses essential erläutert ohne theoretischen Überbau und mit elementaren mathematischen und informatischen Methoden die wichtigsten Kompressionsverfahren, so unter anderem die Entropiecodierungen von Shannon-Fano und von Huffman, sowie die Wörterbuchcodierungen der Lempel-Ziv-Familie. Ausführlich eingegangen wird auch auf Irrelevanzreduktion und die Quantisierung bei optischen und akustischen Signalen, die die Unzulänglichkeiten des menschlichen Auges und Ohres zur Datenkompression ausnutzen. Illustriert wird das Ganze anhand gängiger Praxisanwendungen aus dem alltäglichen Umfeld. Die Aufbereitung erlaubt den Einsatz beispielsweise in Arbeitsgruppen an MINT-Schulen, bei Einführungskursen an Hochschulen und ist auch für interessierte Laien geeignet.

With today''s flood of data circulating on storage media and the Internet, compression of digital data remains an immensely important aspect of data transmission and storage. This essential explains, without theoretical superstructure and with elementary mathematical methods, the most important compression methods, such as the entropy encodings of Shannon-Fano and of Huffman, as well as the dictionary encodings of the Lempel-Ziv family. Irrelevance reduction and quantization for optical and acoustic signals, which exploit the inadequacies of the human eye and ear for data compression, are also discussed in detail. The whole is illustrated by means of common practical applications from the everyday environment. The presentation allows the use, for example, in working groups at schools, in introductory courses at universities and is also suitable for interested laypersons.

This Springer essential is a translation of the original German 1st edition essentials, Gut gepackt – Kein Bit zu viel by Olaf Manz, published by Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, part of Springer Nature in 2020. The translation was done with the help of artificial intelligence (machine translation by the service DeepL.com). A subsequent human revision was done primarily in terms of content, so that the book will read stylistically differently from a conventional translation. Springer Nature works continuously to further the development of tools for the production of books and on the related technologies to support the authors.

Dieses Buch erläutert kompakt, ohne theoretischen Überbau und mit möglichst wenig mathematischem Formalismus die wesentlichen Konzepte bei der Verschlüsselung schützenswerter Nachrichten und Daten. Hierbei liegt der Fokus auf der Beschreibung der historisch und für die Praxis wichtigen Chiffrier-, Signatur- und Authentifikationsverfahren. Dabei wird sowohl auf symmetrische Verschlüsselungen als auch auf Public-Key-Chiffren eingegangen. Angesprochen werden jeweils auch die Strategien, mit deren Hilfe man Verschlüsselungen angreift und zu „knacken“ versucht. Besonderer Wert gelegt wird auf die Darstellung des praktischen Einsatzes von Chiffren, insbesondere im alltäglichen Umfeld. Das Buch eignet sich für Arbeitsgruppen an MINT-Schulen und die MINT-Lehrerfortbildung, für Einführungskurse an Hochschulen wie auch für interessierte Schüler und Erwachsene.

Dieses kompakte Buch gibt eine verständliche, anwendungsnahe Einführung in stochastische Matrizen anhand von Beispielen aus dem Alltag. Zur Einführung untersuchen wir zunächst die Verbreitung von Gerüchten. Anschließend setzen wir Mäuse in Irrgärten aus und verstecken darin Mausefallen. Als Pendant gehen wir in freier Wildbahn nach Füchsen auf die Jagd. Wir kümmern uns auch um Themen des alltäglichen Lebens wie die Gesundheit, die Vererbung, die Ausbildung, das Konsumverhalten und den Sport. Wir verfolgen den Ruin von Glücksspielern, schauen uns aber auch das faire Mischen von Spielkarten näher an. Abschließend sind wir mit Jim Knopf zu einer Reise durch Lummerland verabredet. Dabei beobachten wir die Warteschlangen, die sich vor Lukas, dem Lokomotivführer und seiner Lok Emma bilden. Wir kümmern uns auch um die Reparaturplanung der Loks und werfen hierzu einen Blick in Emmas Lokschuppen und Ersatzteillager. Das Buch eignet sich durch den lockeren Stil insbesondere auch für Nichtmathematiker.

This book explains compactly, without theoretical superstructure and with as little mathematical formalism as possible, the essential concepts in the encryption of messages and data worthy of protection. The focus is on the description of the historically and practically important cipher, signature and authentication methods. Both symmetric encryption and public-key ciphers are discussed. In each case, the strategies used to attack and attempt to "crack" encryption are also discussed. Special emphasis is placed on the practical use of ciphers, especially in the everyday environment. The book is suitable for working groups at STEM schools and STEM teacher training, for introductory courses at universities as well as for interested students and adults.