virheentunnistusmenetelmistä

Virheentunnistusmenetelmät ovat tekniikoita, joiden tarkoituksena on havaita virheitä tiedonsiirrossa, datan tallennuksessa ja laskentaprosesseissa. Ne mahdollistavat virheiden havaitsemisen sekä usein myös virheiden korjaamisen tai virhetilanteen uudelleen käsittelyn, kuten pyynnön uudelleenlähetyksen.

Menetelmät voidaan jakaa havaitsemiseen ja korjaamiseen. Yleisesti käytettyjä havaitsemisen keinoja ovat parity- tai pariteettikentät, tarkistussummat sekä pidemmälle kehittyneet koodit kuten CRC:t (cyclic redundancy check). Pariteettikenttä on yksinkertainen ja voi havaita vain virheitä, jotka muuttavat parittoman määrän bittejä, mutta se ei pysty havaitsemaan kaikkia virheitä. Tarkistussummat ja CRC:t kattavat laajemmin virheitä ja tarjoavat suuremman todennäköisyyden havaitsemiselle; CRC:t ovat erityisesti tehokkaita bittivirheiden tunnistamisessa ja niitä käytetään laajalti tiedonsiirrossa ja tallennuksessa.

Hamming-koodit ovat esimerkki virheiden havaitsemisen ja korjaamisen mahdollistavista koodeista, jotka pystyvät havaitsemaan ja korjaamaan yksittäiset virheet sekä tunnistamaan kaksinkertaiset virheet tiettyjen rakenteiden avulla. Reed-Solomon-koodit ovat voimakkaita monivääristen virheiden torjunnassa ja niitä käytetään laajasti optisessa tallennuksessa, CD/DVD-levyissä sekä QR-koodeissa.

Sovelluskohteet vaihtelevat tietoliikenteestä tallennusjärjestelmiin sekä viestintäprotokolliin (esim. ARQ, jossa virhetilanteet johtavat uudelleenlähetykseen). Suunnittelussa huomioidaan virheiden todennäköisyys, koodin kattavuus ja lisäyksen kustannukset sekä järjestelmän tarvitsema palautumiskyky. Rajoitteita ovat se, ettei kaikkia virheitä aina voida havaita tai korjata ilman lisäyksiä ja aiheutettua lisäkuormitusta.