1. Почему код с обнаружением и/или исправлением ошибок должен быть избыточным?
Коды с обнаружением и/или исправлением ошибок должны быть избыточными, потому что их целью является обеспечение надежности передачи данных при возможности возникновения ошибок в канале связи или в хранилище данных. Избыточность означает введение дополнительных символов или битов в передаваемое сообщение, которые используются для обнаружения или исправления ошибок. Если данные передаются без использования избыточности, то любое искажение или потеря бита может привести к неправильному распознаванию информации.
2. Сравните коды, использующие бит чётности, и коды, использующие контрольную сумму. Какие достоинства и недостатки имеет каждый метод?
Бит четности: Этот метод добавляет один дополнительный бит к сообщению таким образом, чтобы общее количество единиц в сообщении (включая дополнительный бит) было четным или нечетным. Преимущества: Прост в реализации, хорошо обнаруживает ошибки в одном бите. Недостатки: Не способен исправить ошибки, не всегда эффективен при обнаружении нескольких ошибок.
Контрольная сумма: Этот метод использует алгоритм для вычисления контрольной суммы (некоторого значения), которая добавляется к сообщению. Преимущества: Более эффективен в обнаружении множественных ошибок, но не всегда способен исправить ошибки. Недостатки: Требует вычислительных ресурсов для генерации контрольной суммы.
3. Зачем нужны коды, которые позволяют обнаружить ошибки, но не позволяют их исправить?
Существуют сценарии, когда важнее обнаружить наличие ошибок, чем попытаться их исправить. Например:
В случае критических данных, где даже незначительная ошибка может быть опасной, лучше обнаружить ошибку и принять меры для восстановления данных из других источников. В некоторых приложениях, где добавление избыточных битов для исправления ошибок может быть нежелательным из-за дополнительной издержки по времени или пропускной способности канала.
4. Сравните код, в котором каждый бит повторяется три раза, и код на рис. 2.
9. Какой из них более экономичный, т. е. требует меньше «лишних» битов?
5. Как вы думаете, почему бы не использовать везде только помехоустойчивые коды?
Помехоустойчивые коды требуют больше дополнительных битов для обеспечения надежности передачи данных. Это может увеличить использование пропускной способности и занимаемое место на носителе. Декодирование помехоустойчивых кодов более ресурсоемко, что может быть непрактичным для систем с ограниченными вычислительными ресурсами. В некоторых приложениях, где ошибки редки или приемлемы, использование помехоустойчивых кодов может быть избыточным и неэффективным с точки зрения использования ресурсов.