Хаминг код. Кодиране на цифрова информация

При функционирането си всяка автоматизирана система е изправена пред проблема с адекватното възприемане на данните, чистотата на получената информация, откриването на грешки, както и техните корекции. Колкото по-сериозни са задачите, поверени на обекта обработка на информация, тези с по-сложна и чувствителна система за определяне на дефектни софтуерни елементи и грешки в потока от информация трябва да работят с нея.

Един от начините да проверите потока на информация за грешки и дори да ги коригирате е кодирането на цифровата информация. Има много кодове и методи, използвани при работа с различни данни. Така нареченият код Hamming е класически модел, който се е превърнал в изходна точка за създаване на по-сложни и сложни начини за намиране и премахване на трансфер на данни грешки.

Историята на кода започва в средата на 40-те години. По това време Ричард Хамминг овладял машината Bell Bell V, работеща в известните Bell Labs. Тогава беше ултрамодерният механизъм, използващ електромеханичния принцип на действие. Дизайнът на машината използва релейни елементи. Тяхната употреба не даде значителна печалба от скоростта. Едно завъртане отне няколко секунди. Въвеждането на данни е станало с помощта на перфорирани карти, а грешките в процеса на четене не бяха необичайни. В работни дни За откриване и коригиране на откритите грешки бяха използвани специални кодове. Машината информира оператора за светенето на луковиците, което на свой ред коригира грешка и рестартира процеса на изчисление. Но през почивните дни процесът се осъществяваше съгласно различни правила. След откриването на грешката машината автоматично спря изпълнението на първата програма и продължи да изпълнява другата.

Тъй като Хаминг много често трябваше да работи през уикендите, той много се ядосваше от това поведение на компютъра, защото трябваше да рестартира програмата, на която работеше всеки път, и цялата грешка беше ненадеждността на пробитите карти. Няколко години той трябваше да похарчи за изграждането на най-ефективните алгоритми за коригиране на грешките. В резултат на това до 1950 г. той успя да намери и разкрие най-добрия начин за решаване на този проблем, той вече е известен в целия свят като кода на Hamming.

Продукцията, предложена от Ричард Хемминг, беше незабавно широко разпространена. средства кодираща информация допълнени с няколко големи блока. Например системните кодове са голяма група, която се състои от блок, т.нар. Отделими кодове (с други думи, тези, в които всички символи са разделени на информация и проверка).

Системните кодове имат свойство, символите за паритет са резултат от линейни операции по информационни символи. Освен това, във всяка допустима комбинация от кодове е възможно да се получи резултат от линейни операции, изпълнявани върху набор от независими линейни кодови кодове.

Кодът на Hamming е код за самонаблюдение. Такива кодове ви позволяват да откривате автоматично грешки по време на прехвърлянето на данни. За да ги изградите, трябва само да зададете една контролна (допълнителна) двоична цифра за всяка дума. Цифрата е избрана по такъв начин, че в общия брой единици, когато изображението се показва, числото е равномерно.

Ако възникне една грешка, тя ще промени паритета в общия брой единици.

Кодовете, които водят до коригиране на грешките в автоматичния режим, се наричат ​​коригиращи. За да се изгради този код, един контролен бит не е достатъчен. Най-голям интерес представлява двоични кодове Блокирайте, коригирайте.

Накратко, можем да заключим, че кодът Hamming използва принципа на проверка на паритета, при който се изследва броят на единичните знаци.