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Note per Studenti Esercizio 5 · bit di controllo per una parola di 1024 bit

Esercizio 5bit di controllo per una parola di 1024 bit

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Testo (svolto in aula, lezione del 2 novembre 2016). Quanti bit di controllo sono necessari se il codice di correzione d'errore di Hamming viene usato per rilevare e correggere errori su bit singoli in una parola di dati di 1024 bit?


Disuguaglianza

Con mm bit di dati e kk di controllo, la sindrome di kk bit deve indicare "nessun errore" oppure una delle m+km + k posizioni (vedi Codifiche binarie e informazione non numericaBit, byte e multipli (potenze di 2 e di 10); codici BCD e Gray; caratteri ASCII, Unicode e UTF-8; ordine dei byte (little e big endian); bit di parità e codice di Hamming per rilevare e correggere errori.Codifiche binarie e informazione non numerica →):

2k−1≥m+k,m=1024=2102^k - 1 \ge m + k, \qquad m = 1024 = 2^{10}

Ricerca del minimo kk

  • k=10k = 10: 210−1=10232^{10} - 1 = 1023, ma m+k=1034m + k = 1034 → non basta (con k≤10k \le 10 il primo membro non arriva nemmeno a mm).
  • k=11k = 11: 211−1=2047≥1024+11=10352^{11} - 1 = 2047 \ge 1024 + 11 = 1035 ✓.

Risultato

Servono 11 bit di controllo: un'aggiunta di circa l'1% (11/102411/1024), contro il 50% per parole di 8 bit. I codici di correzione costano meno, in proporzione, su parole lunghe.

Versione ripasso

Testo (svolto in aula, lezione del 2 novembre 2016). Quanti bit di controllo sono necessari se il codice di correzione d'errore di Hamming viene usato per rilevare e correggere errori su bit singoli in una parola di dati di 1024 bit?

Metodo: la sindrome deve distinguere "nessun errore" e le m+km + k posizioni: 2k−1≥m+k2^k - 1 \ge m + k (Codifiche binarie e informazione non numericaBit, byte e multipli (potenze di 2 e di 10); codici BCD e Gray; caratteri ASCII, Unicode e UTF-8; ordine dei byte (little e big endian); bit di parità e codice di Hamming per rilevare e correggere errori.Codifiche binarie e informazione non numerica →).

  1. k=10k = 10: 210−1=1023<10342^{10} - 1 = 1023 < 1034, non basta.
  2. k=11k = 11: 2047≥10352047 \ge 1035 ✓.

11 bit di controllo, circa l'1% (11/102411/1024), contro il 50% per parole di 8 bit.

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