Code Hamming. Encodage de l'information numérique

Dans son fonctionnement, tout automatiséle système est confronté au problème de la perception adéquate des données, de la pureté des informations reçues, de la découverte d'erreurs, ainsi que de leurs corrections. Plus les tâches confiées à l'objet de traitement de l'information sont sérieuses, plus le système de détermination des éléments défectueux du logiciel et des erreurs dans le flux d'information est complexe et sensible, il doit fonctionner.

Une des options pour vérifier l'informationflux pour les erreurs, et même leur correction, est le codage de l'information numérique. De nombreux codes et méthodes sont utilisés lorsque vous travaillez avec différentes données. Le code appelé Hamming est un modèle classique, qui est devenu le point de départ pour créer des moyens plus complexes et sophistiqués de trouver et d'éliminer les erreurs qui se produisent lors de la transmission de données.

L'historique du code commence au milieuAnnées 1940 À ce moment, Richard Hamming maîtrisait la machine à compte Bell Model V, travaillant dans les célèbres Bell Labs. Il s'agissait alors d'un mécanisme ultramoderne utilisant le principe d'action électromécanique. La conception de la machine utilisée unités relais. Leur utilisation n'a pas donné de gain significatif en vitesse. Un seul tour a pris quelques secondes. La saisie des données s'est faite au moyen de cartes perforées, et les erreurs dans le processus de lecture n'étaient pas rares. En semaine, des codes spéciaux ont été utilisés pour détecter et corriger les erreurs trouvées. La machine a informé l'opérateur de la lueur des ampoules, qui à son tour a corrigé l'erreur et a relancé le processus de calcul. Mais le week-end, le processus s'est déroulé selon des règles différentes. Après avoir détecté l'erreur, la machine a automatiquement arrêté l'exécution du premier programme et a procédé à l'exécution de l'autre.

Puisque Hamming devait très souvent travaillerle week-end, il était très agacé par ce comportement de l'ordinateur, car il devait recommencer le programme sur lequel il travaillait à chaque fois, et tout le problème était le manque de fiabilité des cartes perforées. Il a passé plusieurs années à construire les algorithmes les plus efficaces pour corriger les erreurs. En conséquence, en 1950, il a été en mesure de trouver et de divulguer la meilleure façon de résoudre ce problème, il est maintenant connu dans le monde entier comme le code de Hamming.

La sortie proposée par Richard Hemming a été reçueimmédiatement répandu. Les méthodes d'encodage des informations ont été réapprovisionnées avec plusieurs gros blocs. Par exemple, les codes systématiques sont un grand groupe, constitué de blocs, appelés codes séparables (en d'autres termes, ceux dans lesquels tous les symboles sont divisés en informations et vérification).

Les codes systématiques ont une caractéristique,Les symboles de contrôle sont le résultat d'opérations linéaires sur les symboles d'information. De plus, dans toute combinaison de code autorisée, il est possible d'obtenir un résultat d'opérations linéaires effectuées sur un ensemble de codes de combinaison linéaire indépendants.

Le code Hamming est uncode d'auto-surveillance. Ces codes vous permettent de détecter automatiquement les erreurs lors du transfert de données. Pour les construire, il suffit d'assigner un chiffre binaire de contrôle (supplémentaire) à chaque mot. La figure est choisie de telle sorte que dans le nombre total d'unités, lorsque l'image est affichée, le nombre est pair.

Si une seule erreur se produit, cela changera la parité dans le nombre total d'unités.

Codes qui conduisent à la correction d'erreurs dansmode automatique, appelé auto-correction. Pour construire ce code, un bit de contrôle ne suffit pas. Le plus grand intérêt est les codes de bloc binaires qui sont correctifs.

En résumé, nous pouvons conclure que le code de Hamming utilise le principe de la vérification de la parité, où le nombre de caractères uniques est examiné.