Kod Hamminga. Kodowanie informacji numerycznych

W jego funkcjonowaniu, zautomatyzowanesystem napotyka problem odpowiedniego postrzegania danych, czystości otrzymywanych informacji, wykrywania błędów, a także ich korekt. Im bardziej poważne zadania przypisane do obiektu przetwarzania informacji, tym bardziej skomplikowany i czuły system wykrywania uszkodzonych elementów oprogramowania i przepływu błędów informacyjnych jest jego praca.

Jedna z opcji weryfikacji informacjistrumień błędów, a nawet je poprawić, to do zakodowania informacji numerycznej. Istnieje wiele kodów i metod stosowanych podczas pracy z różnymi danymi. Tak zwany kod Hamminga jest klasycznym przykładem, który jako punkt wyjściowy dla tworzenia bardziej złożonych i skomplikowanych sposoby rozwiązywania problemów wynikających podczas błędów transmisji danych.

Historia kodu zaczyna się w środkuLata 40. W tym czasie Richard Hamming opanował maszynę do obsługi modelu Bell V, pracując w słynnych Bell Labs. Był to ultranowoczesny mechanizm wykorzystujący elektromechaniczną zasadę działania. W projekcie maszyny zastosowano przekaźniki. Ich użycie nie przyniosło znacznego przyrostu prędkości. Jeden obrót zajął kilka sekund. Wprowadzanie danych odbywało się za pomocą kart dziurkowanych, a błędy w ich odczytywaniu nie były rzadkie. W dni powszednie używane były specjalne kody do wykrywania i naprawiania znalezionych błędów. Maszyna poinformowała operatora o świeceniu żarówek, co z kolei poprawiło błąd i wznowiło proces obliczeń. Ale w weekendy proces odbywał się według różnych zasad. Po wykryciu błędu urządzenie automatycznie zatrzymało wykonanie pierwszego programu i przystąpiło do wykonania drugiego.

Ponieważ Hamming bardzo często musiał pracowaćw weekendy był bardzo zirytowany tym zachowaniem komputera, ponieważ musiał ponownie uruchomić program, nad którym pracował za każdym razem, a całą wadą była niewiarygodność uderzanych kart. Kilka lat spędził na budowaniu najskuteczniejszych algorytmów korygowania błędów. W rezultacie, w 1950 roku był w stanie znaleźć i ujawnić najlepszy sposób rozwiązania tego problemu, jest teraz znany na całym świecie jako kod Hamminga.

Rezultat zaproponowany przez Richarda Hemminga otrzymałnatychmiast rozpowszechniony. Metody kodowania informacji uzupełniono kilkoma dużymi blokami. Na przykład, systematyczne kody stanowią dużą grupę, która składa się z bloku, tak zwane kody rozłączne (to znaczy te, w których wszystkie symbole są podzielone na informacji i przesiewanie).

Systematyczne kody mają funkcję,Symbole kontrolne są wynikiem operacji liniowych na symbolach informacyjnych. Jednocześnie w dowolnej dopuszczalnej kombinacji kodowej możliwe jest uzyskanie wyniku z operacji liniowych wykonywanych na zestawie niezależnych kodów kombinacji liniowych.

Kod Hamminga tokod samokontroli. Takie kody pozwalają automatycznie wykrywać błędy podczas przesyłania danych. Aby je zbudować, do każdego słowa wystarczy przypisać jedną kontrolną (dodatkową) cyfrę binarną. Liczba jest wybierana w taki sposób, że w ogólnej liczbie jednostek, gdy obraz jest wyświetlany, liczba jest parzysta.

Jeśli wystąpi pojedynczy błąd, zmieni on parzystość w całkowitej liczbie jednostek.

Kody prowadzące do korekty błędów wtryb automatyczny, nazywany samokorygującym. Aby zbudować ten kod, jeden bit kontrolny nie jest wystarczający. Największym zainteresowaniem są binarne kody blokowe, które korygują.

Podsumowując, możemy stwierdzić, że kod Hamminga wykorzystuje zasadę sprawdzania parzystości, w której badana jest liczba pojedynczych znaków.