virheentunnistuksesta

Virheentunnistus on menettelyjen ja mekanismien kokonaisuus, jolla digitaalisessa viestinnässä ja tallennuksessa havaitaan tiedoissa mahdollisesti tapahtuneet virheet. Sen tavoitteena on varmistaa tiedon eheys sekä tunnistaa toimitetun datan epäyhtenäisyys vastaanotetussa tai tallennetussa muodossa.

Keskeiset tekniikat virheiden havaitsemiseksi ovat redundanssi ja erilaiset tarkistimet. Yleisimmät keinot ovat paritunnisteet (pariteetti), tarkistussummat sekä syklinen redundanssi eli CRC. Lisäksi käytetään usein virhekoodauksia, jotka ovat suunniteltu sekä havaitsemaan että korjaamaan virheitä tietyissä rajoitetuissa tapauksissa. Pelkkä pariteetti voi havaita vain osan virheistä ja ei riitä suurille virheille tai virheille, joissa useampi bitti muuttuu.

Paritunnisteella lisätään luvulle tai bittijonolle lisäbittejä, joiden perusteella virhe voidaan todeta, mutta ei aina tunnistaa tarkkaa sijaintia. Tarkistussumma lasketaan tavujen tai sanojen perusteella ja verrataan vastaanotetussa datassa; CRC perustuu polynomifunktion jaosta hyödyntäen robustia virheentunnistusta, erityisesti pätkävirheitä vastaan. Hamming-etäisyys ja siihen liittyvät koodit mahdollistavat sekä virheen havaitsemisen että usein virheen korjaamisen pienissä mittakaavoissa.

Sovelluksia ovat laajasti verkot ja tallennusjärjestelmät: Ethernet ja TCP/IP käyttävät CRC- tai tarkistussummia datan eheydelle, RAID-järjestelmät käyttävät pariteettia, CD/DVD/QR-koodit sekä monia tiedonsiirtoprotokollia. Virheentunnistuksesta puhuttaessa ero on virheentunnistuksesta ja virheenkorjauksesta: tunnistus kertoo, onko virhe, kun taas korjaaminen ei aina ole mahdollista ilman lisäyksiä, kuten redundanssia. Rajoituksena on mahdollista, ettei mikään tunnistusmenetelmä kata kaikkia virheitä, sekä lisätty tilan- ja laskennallinen kustannus.