Sir Charles Wheatstone (* 6. Februar 1802 in Gloucester; † 19. Oktober 1875 in Paris) war ein britischer Physiker

Letztmalig dran rumgefummelt: 24.10.11 19:21:13

	Nach dem Besuch mehrerer Schulen arbeitete sich Wheatstone in das Handwerk seines Onkels, den Instrumentenbau, ein und übernahm dessen Geschäft in London nach seinem Ableben im Jahr 1823 zusammen mit seinem Bruder William. Charles hatte kein großes Interesse an kommerziellen und handwerklichen Tätigkeiten und so konzentrierte er sich mehr auf die Verbesserung von Instrumenten und die Entwicklung technischer Hilfsmittel. 1829 zog er sich gänzlich aus dem Geschäft zurück. 1834 wurde er Professor für Experimentalphysik am King’s College in London. Wheatstone begann früh mit physikalisch-akustischen Experimenten, in denen er die Schallübertragung, stehende Wellen und Musikinstrumente untersuchte. 1828 erfand er das Symphonium, ein Vorläuferinstrument der akkordeonähnlichen Konzertina. Er entwarf 1833 in einer der Royal Society vorgelegten Abhandlung das Prinzip der Überlagerung kleiner Bewegungen für die Chladnischen Klangfiguren. Dann wandte er sich der Optik und Elektrotechnik zu und erkannte 1833 die Bedeutung der von Samuel Hunter Christie erfundenen Brückenschaltung für die exakte Messung elektrischer Widerstände, die später als Wheatstone-Brücke[3] bekannt wurde. 1840 erfand er einen stufenlos regelbaren Widerstand (Rheostat) und 1833 das Spiegelstereoskop, mit dem er die Spektrallinien von Funkenentladungen bestimmte. 1834 ermittelte Wheatstone erstmals die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des elektrischen Stroms in metallischen Leitern. Im folgenden entwickelte er zusammen mit dem Elektrotechniker William Fothergill Cooke zwei Telegrafiegeräte – den Nadeltelegrafen,[8] und den Zeigertelegrafen. Letzterer fand verbreitete Anwendung und wurde später von der Morsetelegrafie verdrängt. Die Sende- und Empfangsvorrichtung des Zeigertelegrafen bestand aus der Bewegung eines Zeigers zu einzelnen Buchstaben und Ziffern, die eine jeweils unterschiedliche Anzahl von Stromstößen hervorrief. 1854 erfand Wheatstone das Playfair-Verfahren zur manuellen Verschlüsselung von Nachrichten. Fast zeitgleich mit Werner von Siemens entdeckte und publizierte Wheatstone auch das dynamoelektrische Prinzip. So war Wheatstones Vortrag zu diesem Thema vor der Royal Society of London zwar zwei Wochen später angemeldet als der von Werner v. Siemens Bruder William Siemens am 14. Februar 1867 am gleichen Ort, jedoch befasste sich Wheatstone dabei mit der Parallelschaltung von Anker- und Feldwicklung im Gegensatz zur Siemensschen Variante mit einer Reihenschaltung. Die Version von Wheatstone erwies sich später vor allem für die Kraftwerkstechnik als bedeutender. Wheatstone und sein Freund Baron Lyon Playfair von St. Andrews betrieben die Kryptografie [10] als Hobby. Damals erschienen in der Londoner Times oft Privatanzeigen in verschlüsselter Form. Die beiden machten sich einen Spaß daraus, diese Geheimbotschaften zu entschlüsseln. Besonders die Anzeigen von Liebespaaren hatten es ihnen angetan. Wheatstone entwickelte ein manuelles Verschlüsselungsverfahren, das auf Buchstabenpaaren basierte. Playfair veröffentlichte es später und so erhielt dieses Verfahren seinen Namen. ... nach WIKIPEDIA
	1. Charles Whaetstone 2. der elektromagnetische Zeigertelegraph 3. Lösungsalgorithmen 4. Programmvorschläge 5. Zusammenfassung 6. Weiterführende Literatur 7. Linkliste zum Thema 8. Verwandte Themen
	Computergeschichte Charles Wheatstone begrenzt verwendbar - selbst aufpassen, ab welcher Stelle es Blödsinn wird ;-) Wissen für Fortgeschrittene der Informatik Informatik-Profi-Wissen
	Quellen: LOG IN - Heft 146/147 (2007) Seite 47 ff.

1. Charles Wheatstone

2. Der elektromagnetische Zeigertelegraph

	Für kleine Mengen M ist das Problem empirisch durch ausprobieren möglich! Für große Mengen existieren allerdings keine anderen Verfahren, als genau diese: ausprobieren jeden Elements mit jedem - das sind dann aber schon bei 10 Elementen 210 Möglichkeiten.
	Gauß-Weber-Telegraf zum Leben erweckt: Measurement Valley lässt Universitätsstadt Lasercodes knacken (Göttingen, 18. Januar 2006) Measurement Valley, ein Verband von 39 Messtechnikunternehmen und die Stadt Göttingen holen den Gauß-Weber-Telegrafen ins 21. Jahrhundert. Zwischen 14. und 23. Februar 2006 werden abends von 19.00 bis 23.00 Uhr mit Laserlicht Nachrichten an den Nachthimmel geschrieben. Dabei wird über den Dächern der Universitätsstadt mit einem grünen Laser die 1200 Meter lange Strecke nachgestellt, die die beiden Göttinger Wissenschaftler Carl Friedrich Gauß und Wilhelm Weber 1833 mittels eines mühsam gespannten Draht überbrückten, um sich täglich Nachrichten senden zu können. Sie schufen damit die weltweit erste elektromagnetische Datenfernübertragung. Und sie entwickelten den ersten Buchstaben-Code, mit dem auch der Measurement Valley Lasertelegraf seine Botschaften senden wird. Er war der Vorläufer des 1838 von Samuel Morse entwickelten, noch heute verwendeten Codes. Zwischen der alten Sternwarte und dem Nordturm der Johanniskirche im Zentrum der Stadt können interessierten Tüftler an jedem der Abende mit Block und Stift den Blick zum Himmel heben und die Signalfolge aus kurzen und langen Lichtpulsen mitschreiben. Mit Hilfe des Codes, der nicht nur über einen Flyer verteilt wird, sondern auch auf der Measurement Valley-Homepage (www.measurement-valley.de) zum Download bereitsteht, kann die Nachricht entziffert werden. Wer seine Lösung innerhalb von 24 Stunden per eMail (telegraf@measurement-valley.de) oder Postkarte an Measurement Valley schickt oder am 15./16. Februar auf der measurement 2006 in der Lokhalle abgibt, kann täglich das Buch „Die Vermessung der Welt“ von Daniel Kehlmann gewinnen. Dem Gesamtsieger winken zwei Karten inklusive Bahntickets für das „phaeno“ in Wolfsburg. Der 1833 von Gauß und Weber installierte elektromagnetische Telegraf bestand aus Sender, Leitung und Empfänger. Der Sender war ein Induktionsapparat, bei dem durch Bewegen einer Spule auf einem Magnetstab kurze Stromimpulse erzeugt wurden. Diese Impulse wurden über die Drahtleitung zum Empfänger weitergeleitet. Als Empfänger diente wiederum ein Magnetstab in einer Spule. Die Ausschläge des Stabes wurden auf einen Spiegel übertragen, der sich nach links oder rechts bewegte. Die Leitung des Telegrafen blieb über zwölf Jahre über den Dächern der Stadt Göttingen aufgespannt, bis sie am 16. Dezember 1845 durch einen Blitzschlag zerstört wurde. Im Gegensatz zum amerikanischen Erfinder Samuel Morse sahen Gauß und Weber zwar das Potenzial Ihrer Erfindung, waren aber nicht an der Vermarktung interessiert. Sie beobachteten wenig später den weltweiten Erfolg ihres Mitstreiters. Für Gauß war der elektromagnetische Telegraph der Beginn seiner bedeutenden Forschungen zum Erdmagnetismus. Gauß und Weber hatten eine Erfindung hervorgebracht, die die Welt revolutionieren sollte. Ihre Technologie veränderte gemeinsam mit dem aufkommenden Eisenbahnwesen entscheidend das Verkehrs- und Wirtschaftsleben des 19. Jahrhunderts und legte den Grundstein für die moderne Nachrichtentechnik. Indem Gauß und Weber die Übertragung von Signalen ermöglicht hatten, gaben sie den Anstoß für die moderne drahtgebundene Telekommunikation mittels Übertragung von Sprache und Bildern. Heute alltägliche Technologien wie die Datenfernübertragung (DFÜ) – die unter anderem zentraler Bestandteil der heutigen messtechnischen Anwendungen ist – oder intelligente Navigationssysteme wie GPS haben ihren gemeinsamen Ursprung in der bahnbrechenden Erfindung von Gauß und Weber. Carl Friedrich Gauß lebte und arbeitete über 50 Jahre in der Universitätsstadt. Nicht zuletzt aufgrund dieser Wurzeln entwickelte sich die Stadt Göttingen im 19. Jahrhundert zu einem bedeutenden Messtechnikstandort in Deutschland.

3. Lösungsalgorithmus

	Nimm die vorgegebene Zahl - fülle sie auf vier Stellen auf. Ergibt sich Gleichheit in allen vier möglichen Stellen, so verabschieden wir uns von der Zahl - sie ist keine Zahl innerhalb des Definitionsbereiches - was wir selbstverständlich softwartechnisch exakt wegfangen, wobei wir Oma und/oder Katze nutzen! Wir erhalten in jedem Fall der verbleibenden Restmenge vier Stellen (ungleich in mindest einer Position) und bilden daraus die jeweils kleinste und größte ziffernfolge als Zahl. Von der jeweils größeren subtrahieren wir die jeweils kleinere und verfahren damit, bis wir entweder 6174 oder eine Tiefe von 7 erreicht haben (was im Worst-Case gleichzeitig eintritt).

4. Programmvorschläge

	Hannes Uhlig hat unser Vorschläge konsequent aufgegriffen und einschließlich der Problematik Oma und Katze ein Programm des Kaprekar-Algorithmus notiert, in welchem schon einige Kerngedanken eines sauberen - eben noch nicht objektorientierten Programmieirstils zusammenlaufen.

5. Zusammenfassung

6. Weiterführende Literatur

7. Links zum Thema

	http://www.mathematische-basteleien.de/kaprekarzahl.htm

8. Verwandte Themen

	Das Vorangestellte hilft wirtschaften, löst jedoch kein einziges Problem (allerdings ohne Beachtung der Worst-Case-Strategien wird man auch nicht erfolgreich Software entwickeln und/oder informatische Projekte realisieren können). Deshalb nunmehr das, was wirklich Arbeiten hilft.
	das 8-Dame-Problem des Cliquen-Problem Domino-Problem das Entscheidbarkeitsproblem das Erfüllbarkeitsproblem die Fibonacci-Zahlen das Flaggenproblem das Halteproblem das Hamilton-Problem das K-Farben-Problem der Kaprekar-Algorithmus die Magischen Quadrate das PASCAL'sche Dreiecksproblem das Philosophenproblem das Königsberger-Brückenproblem das Post'schen Korrespondenzproblem das Rundreiseproblem das Springer-Problem die Türme von Hanoi das Wortproblem das Wüstenfit-Problem das 153-Problem
	Worst-Case-Denken Algorithmentheorie Komplexität, Mächtigkeit und Aufwand Praktische Elementaralgorithmen Lösbarkeit und Problemlösungsstrategien Klassische algorithmisch lösbare Probleme Zufall und Computer Graphentheorie Petri-Netze
	Informationsbegriff Logo für die Signale Nachrichten Wissen Systembegriff Modellbegriff Simulation Denken und Sprache Zahlen, Daten und Datentypen Gegenläufigkeit und Verklemmung Pattern-Matching

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© Frank Rost am 24. Oktober 2011 um 19.44 Uhr