2025.01.29
# 代数 # 数式

「40-16÷4÷2」の答えは?数学における「一意性」という考え方は、バーコードや衛星通信にも使われている!

「修正能力が1の誤り訂正符号」のしくみ

ここで、修正能力が1の誤り訂正符号を紹介しよう。

いま、0または1から成る7文字を並べた

(1,0,0,1,1,1,0 ),( 0,0,1,1,1,0,1 )

のようなもの全体から成る集合Wを考えよう。まず、

Wの元(メンバー)の個数(Wを構成する要素の個数)

=2×2×2×2×2×2×2=2の7乗=128(個)

が成り立つ。とくに、Wに含まれる以下の16個からなる集合を、符号全体としてCで表すことにする。

a=(0,0,0,0,0,0,0)

b=(1,1,1,1,1,1,1)

c=(1,1,1,0,0,0,0)

d=(0,0,0,1,1,1,1)

e=(1,0,0,0,0,1,1)

f=(0,1,1,1,1,0,0)

g=(1,0,0,1,1,0,0)

h=(0,1,1,0,0,1,1)

i=(0,1,0,0,1,0,1)

j=(1,0,1,1,0,1,0)

k=(0,0,1,0,1,1,0)

l=(1,1,0,1,0,0,1)

m=(0,0,1,1,0,0,1)

n=(1,1,0,0,1,1,0)

o=(0,1,0,1,0,1,0)

p=(1,0,1,0,1,0,1)

このCが、修正能力が1の誤り訂正符号なのである。Cに属するどの符号を発信したとしても、それを受信側が1文字以内の誤りで受信したならば、正しく発信した符号に復号することができる。

その訳は、Cに属する相異なる任意の符号uとvは、必ず3文字以上違っているので、Cに属する符号と1文字違うWの元は、Cに属するただ1つの符号以外の符号とは、2文字(2箇所)以上違っているからである。

さらにCに関しては、Wに属するどんな元(メンバー)に対しても、それと1文字以内の違いしかないCに属する符号が存在する、という特殊な性質(完全符号)をもっている。本稿で紹介したように、「一意性」という視点を意識して数学を学ぶと面白いかもしれない。

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