誤り検出・訂正技術についてご紹介します。

誤り検出・訂正技術について

情報伝送の信号は、ノイズやタイミングのずれの影響によりデータが破損し、正しく伝送できないことがあります。そのため、エラーを検出したり(誤り検出)、訂正したり(誤り訂正)する技術が 必要となります。送信側は誤り検出/訂正のための情報を付加して送信し、受信側はその情報を使ってデータをチェックしたり復元することになります。 この技術を使って、音楽CDでは傷やゴミによる誤りの訂正をしていたり、携帯電話ではノイズや減衰による誤りを訂正しています。

エラーを検出したら再度取得が容易な場合、例えば、マイクロプロセッサの命令キャッシュはメインメモリの単なるコピーなので、エラー検出すれば再取得すればよく、 エラー検出で十分となります。
検出するだけでは不十分な場合には、誤り訂正技術が必要となり、エラー検出と違ってデータの再送信の要求は行いません。地上デジタル放送、衛星通信、ADSL、DVTR、身近なところでは、 CD、DVD、BD、QRコードの訂正に応用されています。

代表的な誤り検出の手法には「パリティチェック」「チェックサム」「CRC」などがあります。
誤り訂正の手法には、ハミング符号、BCH符号、リード・ソロモン符号などがあります。
これらには代数学の理論が応用されており、付加する情報のサイズや求められる検出精度によって手法が異なってきます。
例えば、エラー発生率が小さく、速度が要求される用途(【例】ECCメモリ、RAID2)では、ハミング符号が利用されています。

誤り訂正符号の技術範囲は、通信の効率化と信頼性を高めるための符号化理論に属しますが、この他よく耳にするものにデータ圧縮や暗号化などがあります。 同じ符号化といっても、暗号化は情報を第三者に知られないように伝えることを目的としますが、誤り訂正では情報を正確に伝えることを目的としています。

使用方法

入力フォームに文字を入力して(10文字まで)、変換ボタンを押してください。
出力フォームに、暗号と誤り訂正符号がそれぞれ出力されます。
出力されたそれぞれのコードと同じものが、新たな入力フォームに表示されていますので、お好みの文字を任意に置換(5文字まで)してください。 文字列の置換が完了したら、復号ボタンを押してください。
出力フォームにそれぞれの復号結果が表示されます。

結果の見方

暗号が置換されたものは、復号に失敗していることがわかります。
誤り訂正符号を置換したものは、最初に入力した文字列の復号に成功しています。


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