Inf1-gA-A-SCAN.2019
Dieses Dokument ist Teil der Anfrage „Abitur-Aufgaben im Fach Informatik im Jahr 2019 in Hamburg“
Diese Anfrage wurde als Teil der Kampagne „Frag sie Abi!“ gestellt.
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) Darstellimg einer Gleisanlage (Pflicht!) D Java D Python
(II oder III) (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
Freie und Hansestadt Hamburg allgemeinbildende
Behörde für Schule und Berufsbildung gymnasiale
Abitur 2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau Oberstufen
Deckblatt
Erleichterungen für neu Zugewanderte
Entsprechend der „Richtlinie über die Gewährung von Erleichterungen für neu zugewanderte Schüle-
rinnen, Schüler und Prüflinge bei Sprachschwierigkeiten in der deutschen Sprache (MBlSchul Nr. 08,
7. Oktober 2016, S. 60) werden für die betroffenen Prüflinge die folgenden Erleichterungen gewährt:
• Die Bearbeitungszeit wird um 30 Minuten auf 270 Minuten erhöht.
• Ein nicht-elektronisches Wörterbuch Deutsch - Herkunftssprache / Herkunftssprache - Deutsch
wird bereitgestellt.
lnf1 -gA-A-2019 Deckblatt, Seite 2 von 4
Freie und Hansestadt Hamburg allgemeinblldende
Behörde für Schule und Berufsbildung gymnasiale
Abitur2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau Oberstufen
Deckblatt
: nmiiiiiu il i llliill '^^iijUaSSS^mS^^Si^S^^SI^^^^^^^&
analysieren, n-iii unter gezielten Fragestellungen Elemente und Sb'ukturmerkmale her-
untersuchen ausarbeiten und als Ergebnis darstellen
angeben,nennen I Elemente, Sachverhalte, Begriffe oder Daten ohne nähere Erläuterun-
gen wiedergeben oder aufzählen
anwenden, über- u einen bekannten SachverhalL eine bekannte Methode auf eine neue
tragen Problemstellung beziehen
auswerten II Daten oder Einzelergebnisse zu einer abschließenden Gesamtaussage
zusammenführen
begründen II-III einen angegebenen Sachverhalt auf Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale
Zusammenhänge zurückführen
berechnen I-II Ergebnisse von einem Ansatz ausgehend durch Rechenoperationen
gewinnen
beschreiben I-II Stniktiiren, Sachverhalte oder Zusamn-ienliänge unter Venvendung
der Fachsprache in eigenen Worten veranschaulichen
bestimmen II einen Lösungsweg darstellen und das Ergebnis formulieren
beurteilen III zu einem Sachverhalt ein selbstständiges Urteil unter Verwendung
von Fachwissen und Fachmethoden formulieren und begründen
bewerten III eine eigene Position nach ausgewiesenen Normen oder Werten vertre-
ten
darstellen I-II Zusammeidiänge, Sachverhalte oder Verfaliren stnikturiert und fach-
sprachlich einwandfrei wiedergeben oder erörtern
einordnen,zu- I-II mit erläuternden Hinweisen in einen Zusammenhang einfügen
ordnen
entwerfen II-III ein Konzept in seinen wesentlichen Zügen prospektiv/planend erstel-
len
entwickeln II-III eine Skizze, ein Szenario oder ein Modell erstellen, ein Verfahren
erfinden und darstellen, eine Hypothese oder eine Theorie aufstellen
erklären II-III Rückfülmuig eines Phänomens oder Sachverhalts auf Gesetzmäßig-,
keiten
erläutern n Ergebnisse, Sachverhalte oder Modelle nachvollziehbar imd verständ-
lich veranschaulichen
erörtern III ein Beurteilungs- oder Bewertungsproblem erkennen und darstellen,
unterschiedliche Positionen und Pro- und Kontra-Argumente abwä-
gen und mit einem eigenen Urteil als Ergebnis abschließen
herausarbeiten II-III die wesentlichen Merkmale darstellen und auf den Punkt bringen
implementieren n-iii das Umsetzen eines Algoriümius oder Software-Designs in einer Pro-
grammiersprache
skizzieren I-II Sachverhalte, Strulduren oder Ergebnisse kurz und übersichtlich dar-
stellen mit Hilfe von z. B. Übersichten, Schemata, Diagrammen, Ab-
bildungen, Tabellen
vergleichen, II-III nach vorgegebenen oder selbst gewählten Gesichtspunkten Gemein-
gegenüberstellen samkeiten. Ähnlichkeiten und Unterschiede emiitteln und darstellen
zeigen II-III Aussage, Ergebnis oder Sachverhalt nach gültigen Regeln durch logi-
sehe Überlegungen und/oder Berechnungen bestätigen
lnfl-gA-A-2019 Deckblatt, Seite 3 von 4
Freie und Hansestadt Hamburg allgemeinblldende
Behörde für Schule und Berufsbildung gymnasiale
Abitur 2019 Informatik auf grundlegendem Anforderuhgsniveau Oberstufen
Deckblatt
Hinweise zur Bewertung
Jeder Aufgabe sind 50 Bewertungseinheiten (BE) zugeordnet. In allen Teilaufgaben werden nur
ganze BE vergeben. Insgesamt sind 100 BE erreichbar. Bei der Festlegung von Notenpunkten gilt
die folgende Tabelle:
Erbrachte Leistung Erbrachte Leistung
Notenpunkte Notenpunkte
(in BE) (in BE)
^95 15 > 55 7
> 90 14 ^50 6
> 85 13 > 45 5
S: 80 12 > 40 4
> 75 11 > 33 3
>.1Q 10 S 27 2
S: 65 9 ^20 l
>. 60 8 < 20 0
Für die Erteilung der Note ausreichend (5 Punkte) ist mindestens erforderlich, dass annähernd die
Hälfte der erwarteten Gesamtleistung und über den Anforderungsbereich I hinaus Leistungen in
einem weiteren Anforderungsbereich erbracht werden.
Für die Erteilung der Note gut (l l Punkte) ist mindestens erforderlich, dass annähernd vier Fünftel der
erwarteten Gesamtleistung sowie Leistungen in allen drei Anforderungsbereichen erbracht werden.
Dabei muss die Prüfungsleistung in ihrer Gliederung, in der Gedankenfühmng, in der Anwendung
fachmeüiodischer Verfahren sowie in der fachsprachlichen Artikulation den Anforderungen voll ent-
sprechen.
Die zwei voneinander unabhängigen Aufgaben der Prüfungsaufgabe werden jeweils mit 50 Bewer-
tungseinheiten bewertet. Die erbrachte Gesamtleistung ergibt sich aus der Summe der Bewertungsein-
heiten in den beiden Aufgaben.
Bei erheblichen Mängeln in der sprachlichen Richtigkeit und der äußeren Form sind bei der Bewer-
tung der schriftlichen Prüfungsleistung je nach Schwere und Häufigkeit der Verstöße bis zu zwei No-
tenpunkte abzuziehen. Dazu gehören auch Mängel in der Gliederung, Fehler in der Fachsprache, Un-
genauigkeiten in Zeichnungen sowie falsche Bezüge zwischen Zeichnungen und Text.
lnf1.gA-A.2019 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)
Schwerpunktthema: Objektorientierte Modellierung und Programmierung von
Grafiksystemen
Der Arbeitsablauf des Rangierens auf der Gleisanlage eines Bahnhofs soll mit einfachen Mitteln
grafisch dargestellt werden. Das folgende Bild (Abbildung l) zeigt drei Gleise. Auf dem oben
dargestellten Gleis ist eine Lokomotive mit dem Steuerstand links abgebildet, an die ein Flachwagen,
ein Gütenvagen mit Aufbau und ein Kesselwagen angehängt worden sind. An die Lokomotive auf
dem mittleren Gleis ist ein Flachwagen mit anderer Länge angehängt, auf dem unteren ein
Güterwagen (mit Aufbau) an eine Lokomotive mit Steuerstand rechts.
Lokomotive mit
Steuerstand links Flachwagen Güterwagen Kesselwagen
Güterwagen Lokomotive mit
Steuerstand rechts
Abbildung l
Das Klassendiagramm eines ersten Entwurfs für das Programm, welches den Arbeitsablauf des
Rangierens darstellt, ist in Abbildung 2 auf der folgenden Seite zu sehen. Die für die grafische
Darstellung verwendeten Klassen sind in ein Paket figuren ausgegliedert, von dem die Klasse
Figur und die davon abgeleiteten Klassen Linie, Rechteck, AbgerundetesRechteck,
Ellipse und ZusammengesetzteFigur verwendet werden. Das Paket ermöglicht sowohl die
Darstellung von Umrissen als auch von gefüllten Figuren.
In der Anlage l zu dieser Aufgabe finden Sie zudem die Klassenkarten zu den Klassen Fahrzeug
und Zug.
Zu den verwendeten Wagentypen siehe Anlage 2.
lnfl-gA-A-2019 Aufgabe 1.1, Seite 1 von 6
Freie und Hansestadt Hamburg allgemeinblldende
Behörde für Schule und Berufsbildung gymnasiale
Abitur 2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau Oberstufen
Aufgabe l
:sa;äK8K^:
&;:ifflwSi:i:iAM
^ _^iiillilgliai—i l^lffilllwillllljis*s^
:.<:;ft;ai|^KraDefcft%::i
miuiiii
;>;;:4l^^^;w;^^^;.;.^;4.%:^;-
SasAtw^S^^
Mliiit^BBgis
lilli^Ht^l
:;:;:;:::::::^^^%?«^;-^%^:
[BiiSiiaKgttrRffi] &"^:^^^^~---^^----^^;i:^^^^
s:t3™S™»Sg
;:^:::;:;:;^:;;;:;$;;;;;;;::
:::if::^S:;;;:::>$;;<:::
^;^$::::::<:^;:^:$:$:
;;:;:;^::::s::;:::::::s::::;
::::::;:i:::::;:;^:;;:;:;;:s;:::<;::;::;::::
S^ff:^^:^^:^:
:::;;;:;::::;:;;;;;;;^::::;:;::::i::::;:::;:;;;s«:::::::;;
:::;::t::;:;;:::::;;S;:::::::::;::
:;::^:^:::;;;:;:^;;::;:;<:::::
w|EiKJ»mia:et?6: :::::<:^:^:;:;::s:;:;:^<«:;:^:;^:::::::::::
|i!ae||!i!i|ig||i|| ii]tjiiiaisi9»tii iMi
si^—i Hsimäiii§iiiii
llliilllllllSi^^ illMiswiiilM
Abbildung 2
a) Beschreiben Sie die Begriffe Objekt und Klasse am Beispiel der im Gleisbild (Abbildung l)
gezeigten Flachwagen und der zugehörigen Klasse FlachWagen (siehe Abbildung 2).
(8 BE)
b) Beschreiben Sie beispielhaft die im dargestellten Klassendiagramm auftretenden
Beziehungstypen und erläutern Sie diese aus dem Problem (Kontext) heraus.
(8 BE)
Wenn ein Zug zusammengestellt werden soll, muss die Lokomotive mit gegebenenfalls schon
anhängenden Wagen an den neu anzuhängenden Wagen bis auf den Kupplungsabstand schrittweise
langsam herangefahren sein und der Wagen dann mit dem Zug verbunden werden. Betrachten Sie für
die folgende Teilaufgabe nur den Fall, bei dem der Zug von links an den rechts stehenden Wagen
heranfahren muss (siehe Abbildung 3).
Abbildung 3
lnft-gA-A-2019 Aufgabe 1.1, Seite 2 von 6
Freie und Hansestadt Hamburg allgemelnbildende
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:
* bewegt den Zug um dx nach rechts
3 * @param dx Strecke
4 */
x
5 public void fahre(double dx)
6 ( y
7 lok.fahre(dx);
8 'for (Wagen wagen : wagenListe) wagen.fahre(dx)
Abbildung 4
aiSSSSä^SSSAwS:^^
c) • Analysieren Sie die angegebene Methode. Gehen Sie dabei auf die verwendeten
Datenstruktziren und Programmstrukturen ein.
In der Methode pub l ic void rechtsAnkuppeln (Wagen wagen) der Klasse Zug soll
zuerst überprüft werden, ob der Wagen auf demselben Gleis steht wie der Zug und ob das rechte
Ende des Zuges links vom anzukuppelnden Wagen steht.
• Implementieren Sie die Methode
public boolean wagenRechtsOK (Wagen wagen) der Klasse Zug, mit der diese
Überprüfung umgesetzt werden kann, und die von ihr verwendete Methode
public double abstandRechts(Wagen wagen) .
• 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 */
4 public void bewege(double umX)
5 {
6 form.bewege(umX,0);
7
l
»m'sw§ssxss^msmms§sss§ssmmm^ms^^m^
Die Methode arbeitet jedoch nicht fehlerfrei, da es passieren kann; dass sich das bewegte Fahrzeug
mit anderen vorhandenen Fahrzeugen überschneidet. Damit dies nicht passiert, muss der Abstand der
Fahrzeuge mindestens so groß wie der Kupplungsabstand sein.
(In dieser Teiknifgabe geht es also nicht um das Überschneiden eines Zuges mit einem Wagen vor
dem Ankuppeln.)
lnfl-gA-A-2019 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
Die nachfolgend angegebene Methode public boolean frei () dient dazu, ein
Überschneiden mit allen bereits vorhandenen Fahrzeugen zu prüfen (siehe auch den Kommentar der
Methode).
/++
i
prueft auf Ueberschneiden des Fahrzeugs mit den vorhandenen anderen |:|
*/
private boolean frei() { i
5 double kupplungsAbstand = Zug. gibKupplungsAl^stand () ; |;|
6 double links = gibX() - kupplungsAbstand;
7 double rechts = gibXf) + qibLaenge ( ) + kupplurigsAbstancl;
8 boolean ok;
9 for (Fahrzeug fahrzeug ; fahrzeuge) {
10 ok = false;
Il if (fahrzeucf==this) ok = true;
12 eise i.f ( fahrzeug . qibGleis (.) ! =gibGleis () ) ok = true;
13 eise if (links >= fahrzeug.gibX()+fah£zeug.gibLaenge()) ok = true;
14 eise if (rechts <= fahrzeuq.qibX()) o); = true;
15 if (!ok) return false;
16 i
17 return true;
18 }
'SfSSvSSSwSSSS!^^^
d) • Untersuchen Sie, welche Ergänzungen im Programm notwendig sind, damit in der Methode
public void bewege (double umX) mit Hilfe der Methode
public boolean frei() ein Überschneiden mit allen bereits vorhandenen Fahrzeugen
geprüft werden kann.
• 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
*/
6 public Wagen(String wagentyp, double laenge, Gleis gleis)
7 {
8 super(wagentyp, laenge, gleis);
9 }
10 }
ssssssssgsssssssssssssssss's^^
Die Überlegung zu ihrer Einführung beim Entwurf ist gewesen, dass schon die Namen der
eingeführten Wagenklassen auf gemeinsame Eigenschaften hindeuten. Eine gemeinsame Eigenschaft
von Wagenobjekten, die Lokomotiven nicht haben, ist z. B. die Ladung (Flüssigkeiten, Schüttgut,
Maschinen usw.).
e) Entwickeln Sie eine Erweiterung der Klasse Wagen um ein Attribut Ladung und die
notwendigen zugehörigen Methoden.
(6 BE)
lnfl-gA-A-2019 Aufgabe 1.1, Seite 4 von 6
Freie und Hansestadt Hamburg allgemelnbildende
Behörde für Schule und Berufsbildung gymnaslale
Abitur 2019 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau Oberstufen
Aufgabe l
Anlage zur Aufgabe „Darstellung einer Gleisanlage"
Anlage 1: Klassenkarten zu Fahrzeug und Zug
Hinweise zur Klasse Fahrzeug:
Erläuterung der Symbole für die Sichtbarkeit:
iaiii^^llBlllllgillill^^^^
Symbol Sichtbarkeit liailliilillliiiiiia^^
private iliiÄi;is|illililiiiillllllliilll^^
+ public
ilU;—i?1^1^Bfiririils^
»IIiiiii;ilB^¥i:i^^Il¥iiÄ
# protected s^:-^äßää-S^-A-:-^y$A¥^t<ßi:->;^£ä-f%%-:^
ohne package
Das Unterstreichen kennzeichnet die
Klassenvariablen und Klassenmethoden.
Kursivschrift kennzeichnet die Methode als
abstrakt.
Hinweise zur Klasse Zug:
Die Methode linksAnsetzen dient zum
direkten Setzen des Wagens und Verbinden mit
dem Zug, während die Methode
linksAnkuppeln den Zug an den Wagen
heranfahren lässt, um ihn dann anzukuppeln. lllll^llll^lllllllilillllll^^
s^y-^^^^^ww^^
lnf1.gA-A.2019 Aufgabe 1.1, Seite 5 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
Ein Kesselwagen trägt einen oder mehrere geschlossene Behälter zum Transport von
Flüssigkeiten oder Gasen.
Flachwagen haben einen flachen Boden und (fast) keine Aufbauten.
Ein Bild für einen Güterwagen mit Aufbau finden Sie anschließend. In den Aufgabentexten und
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-Eanos31805377769-O.JPG, 23.09.2018.
Lizenz: GNU Free Documentation License.
lnf1 -gA-A-2019 Aufgabe 1.1 , Seite 6 von 6
