Aufgabe 1.1: Zur Kennzeichnung aller Bücher

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ISBN–10? Oder ISBN–13?

Seit den 1960er Jahren werden alle Bücher mit einer 10–stelligen  "International Standard Book Number"  $\rm (ISBN)$  versehen.  Die letzte Ziffer dieser so genannten   ISBN–10–Angabe   berechnet sich dabei entsprechend folgender Regel:

$$ z_{10}= \left ( \sum_{i=1}^{9} \hspace{0.2cm} i \cdot z_i \right ) \hspace{-0.2cm} \mod 11 \hspace{0.05cm}.$$

Seit 2007 ist zusätzlich die Angabe gemäß dem Standard   ISBN–13   verpflichtend,  wobei die Prüfziffer  $z_{\rm 13}$  sich dann wie folgt ergibt:

$$z_{13} = 10 - \left ( \sum_{i=1}^{12} \hspace{0.2cm} z_i \cdot 3^{(i+1)\mod 2} \right ) \hspace{-0.2cm} \mod 10 \hspace{0.05cm}.$$

Nebenstehend sind einige beispielhafte „ISBNs” angegeben.  Hierauf beziehen sich die folgenden Fragen.

Hinweis:  Die Aufgabe gehört zum Kapitel  "Zielsetzung der Kanalcodierung"

Fragebogen

1

Um welchen Standard handelt es sich bei  $\text{Beispiel 1}$?

	ISBN–10,
	ISBN–13.

2

Entsprechend  $\text{Beispiel 2}$  sind zwei Ziffern einer ISBN–13 ausgelöscht.  Kann man die ISBN rekonstruieren?  Wenn Ja:   Geben Sie die ISBN–13 an.

	Ja,
	Nein.

3

Entsprechend  $\text{Beispiel 3}$  ist eine Ziffer einer ISBN–13 ausgelöscht.  Kann die ISBN rekonstruiert werden?  Wenn Ja:   Geben Sie die ISBN–13 an.

	Ja,
	Nein.

4

Wieviele verschiedene Werte  $(M)$  kann die Prüfziffer  $z_{\rm 10}$  bei ISBN–10 annehmen?

$M \ = \ $ $\ \rm$

5

Mitgeteilt als ISBN–10 wird  "3–8273–7064–7".  Welche Aussage trifft zu?

	Dies ist keine zulässige ISBN.
	Die ISBN könnte richtig sein.
	Die ISBN ist mit Sicherheit richtig.

Musterlösung

Musterlösung

(1)  Allein durch Abzählen der ISBN–Ziffern erkennt man,  dass  Antwort 2  richtig ist.  Die gewichtete Summe über alle Ziffern ergibt ein Vielfaches von 10:

$$S \ = \ \hspace{-0.1cm} \sum_{i=1}^{13} \hspace{0.2cm} z_i \cdot 3^{(i+1) \hspace{-0.2cm} \mod 2} = (9+8+8+7+7+6+8) \cdot 1 + (7+3+2+3+0+4) \cdot 3 = 110\hspace{0.3cm} \Rightarrow \hspace{0.3cm} S \hspace{-0.2cm} \mod 10 \hspace{0.15cm}\underline {= 0} \hspace{0.05cm}.$$

(2)  Die Antwort ist  Nein.  Mit einer einzigen Prüfziffer lässt sich nur eine Auslöschung rekonstruieren.

(3)  Eine Ziffer kann rekonstruiert werden   ⇒   Ja.  Für die Ziffer  $z_{\rm 8}$  muss gelten:

$$[(9+8+4+3+0+1+2) \cdot 1 + (7+3+5+z_8+7+5) \cdot 3] \hspace{-0.2cm} \mod 10 = 0\hspace{0.3cm} \Rightarrow \hspace{0.3cm} [108 + 3z_8] \hspace{-0.2cm} \mod 10 = 0 \hspace{0.3cm} \Rightarrow \hspace{0.3cm} z_8 \hspace{0.15cm}\underline {= 4} \hspace{0.05cm}.$$

(4)  Durch die Modulo–11–Operation kann  $z_{10}$  die Werte  $0,\ 1,\ \text{...} ,\ 10$  annehmen  ⇒   $\underline{M =11}$.

• Da  „10”  keine Ziffer ist,  behilft man sich mit  $z_{10} = \rm X$.
• Dies entspricht der römischen Darstellung der Zahl  „10”.

(5)  Die Prüfbedingung lautet:

$$\ \ \ S= \left ( \sum_{i=1}^{10} \hspace{0.2cm} i \cdot z_i \right ) \hspace{-0.2cm} \mod 11 = 0 \hspace{0.05cm}.$$

• Die gegebene ISBN erfüllt diese Bedingung:

$$3 \cdot 1 + 8 \cdot 2 + 2 \cdot 3 + 7 \cdot 4 + 3 \cdot 5 + 7 \cdot 6 + 0 \cdot 7 + 6 \cdot 8 + 4 \cdot 9 + 7 \cdot 10 = 264\hspace{0.3cm} ⇒\hspace{0.3cm} S= 264 \hspace{-0.3cm} \mod 11 = 0 \hspace{0.05cm}.$$

• Richtig ist die  Aussage 2,  da sich die Prüfsumme  $S = 0$  auch bei mehr als einem Fehler ergeben könnte.