fejlkorrigerende

Fejlkorrigerende refererer til metoder til at opdage og korrigere fejl i data, der er genereret, lagret eller sendt. Målet er at sikre integritet og pålidelighed i digital kommunikation og lagring ved at tilføje redundans og bruge algoritmer til at rekonstruere den oprindelige besked, selv når dele af dataene er fejlbehæftede.

Historisk begyndte fejldetektion med paritetsbits og simple fejlregistrering; udviklingen af fejlkorrigerende koder begyndte for alvor med Hamming-koden i 1950’erne, som kan rette enkeltfejl. Siden har forward error correction (FEC) været udbredt i moderne kommunikation og lagring, med koder som Reed-Solomon (RS), BCH, LDPC og turbo-koder.

Kategorierne inkluderer blok-koder og konvolutionskoder; nogle koder retter fejl i specifikke mønstre. Hamming og Reed-Solomon er eksempler på blok-koder; LDPC og turbo-koder findes i moderne højhastighedskommunikation og videoudstyr. Fejlkorrigerende koder adskiller sig fra fejldetektion ved at kunne rekonstruere den korrekte besked uden gensendelse, hvilket ofte forbedrer effektiviteten i dårlige kanalsituationer.

Anvendelser omfatter lagringsteknologier som ECC-minne, harddiske og SSD’er; optiske medier som CDs, DVDs og Blu-ray; QR-koder; og kommunikationssystemer som satellit-, mobil- og trådløse netværk samt netværksprotokoller og dataoverførsler.

Implementationen involverer encoder og decoder, hvor decoderen ofte anvender syndromberegning og iterative eller algoritmebaserede metoder til at finde den mest sandsynlige oprindelige besked. Overhead, latenstid og beregningskompleksitet står som væsentlige hensyn ved valg af kode.