foutcorrectiealgoritme

Foutcorrectiealgoritme is een methode die fouten in digitale data opspoort en corrigeert die zijn ontstaan tijdens opslag of verzending. Het doel is de betrouwbaarheid van informatie te vergroten door redundante informatie toe te voegen in een coderingstap, zodat fouten in de decodering kunnen worden hersteld zonder menselijke tussenkomst.

Werking en concepten: bij encoding worden extra symbolen of bits toegevoegd die als referentie dienen bij ontvangst. Tijdens decoding berekent de decoder kenmerken zoals syndromen of statistische waarschijnlijkheden en probeert de oorspronkelijk verzonden data te reconstrueren. Sommige codes kunnen meerdere fouten corrigeren, andere blijven beperkt tot foutentelemetrie en detectie. De keuze van code beïnvloedt de hoeveelheid redundantie, de foutbestendigheid en de rekencomplexiteit van het decoderen.

Typen foutcorrectiecodes: blokcodes zoals Hammingcodes en Reed-Solomoncodes, die vaak in opslagmedia en barcode-systemen worden gebruikt; BCH-codes; convolutionele codes; LDPC- en Turbo-codes, die veel toegepast worden in moderne communicatiesystemen. Deze codes verschillen in lengte, foutcorrectievermogen en decoderingstechnieken. Over het algemeen geldt dat een hogere foutbestendigheid gepaard gaat met meer redundantie en/ of hogere rekentijd voor decoding.

Toepassingen en ontwerpcriteria: foutcorrectiealgoritmen vinden toepassing in opslagmedia (CD, DVD, harde schijven, SSD’s), communicatieprotocollen, satelliet- en netwerktransmissie, QR-codes en data-integriteitstoepassingen. Bij het ontwerp wordt afgewogen tussen overhead (toegevoegde redundantie), latentie, betrouwbaarheid en de benodigde decoderingseenheden. De keuze hangt af van de vereiste fouttolerantie en beschikbare rekenkracht.