virheenkorjauslisäys

Virheenkorjauslisäys on tietotekniikan käsite, jossa dataan lisätään redundanssia tavoitellen virheiden havaitsemista ja korjaamista siirrossa tai tallennuksessa. Lisätty tieto parantaa tiedon luotettavuutta kohinan, laitteistovirheiden tai siirtotekniikoiden aiheuttamien virheiden sietoa.

Mekanismi ja esimerkit: Erilaisia keinoja on useita. Pariteettibitti ja CRC-tarkistukset mahdollistavat virheiden havaitsemisen, mutta eivät aina korjausta ilman lisäinformaatiota. Varsinaiseen virheenkorjaukseen käytetään koodeja kuten Hamming-koodi, joka korjaa yksittäisiä virheitä, sekä Reed-Solomon-, BCH- ja LDPC-koodeja, jotka voivat korjata useampia virheitä. Näitä koodeja hyödynnetään monissa järjestelmissä, kuten QR-kodeissa sekä CD-, DVD- ja Blu-ray -levyillä.

Sovellukset: Virheenkorjaus lisäyksen avulla parannetaan luotettavuutta muistijärjestelmissä (ECC-muistit), tallennuslaitteissa (SSD:t ja muut massamuistit), tietoliikenteessä sekä optisissa medioissa. Lisäksi virheenkorjaus helpottaa datan palauttamista esimerkiksi skannauksista tai siirtoverkoista, joissa virheitä esiintyy.

Rajoitukset ja huomioita: Lisäyksen tuoma redundanssi kasvattaa datan kokoa sekä siirtokerroksen kuormitusta ja laskentaa. Virheenkorjaus perustuu tiettyihin virhemallinnuksiin, joten erittäin suurien virheiden tai epätyypillisten vikamallien tiloissa korjaus ei aina ole mahdollista. Hyvä suunnittelu tasapainottaa luotettavuuden, suorituskyvyn ja kustannukset.

Historia: Varhaisia kohokohtia ovat pariteettibitit ja Hamming-koodi (1950-luku). Tärkeimpiä edustajia ovat Reed-Solomon -koodit (1960-luku), BCH-koodit (1990-luku) sekä LDPC-koodit (1960-luku, laajasti käytössä 1990-luvulta lähtien).