Кіріспе

Блок кодтарының параметрлеріне шектеулер математика және информатика ғылымдарында, кодтау теориясы саласында Хамминг шегі – кез келген блок кодтарының параметрлеріне қойылатын шектеу болып табылады: ол сфералық қаптама шегі немесе Хэмминг метрикасы бойынша шарларды барлық мүмкін сөздер кеңістігіне орналастыру тұрғысынан қарағандағы көлемдік шек ретінде де белгілі. Бұл кез келген қателерді түзетуші кодтың кодтық сөздерді орналастыратын кеңістікті тиімді пайдалануына маңызды шектеулер қояды. Хамминг шегіне жететін кодтар кемел кодтар деп аталады.

Қателерді түзету кодтары туралы мәліметтер

Бастапқы хабарлама да, кодталған нұсқа да q әріптен тұратын әліпбиде жазылған. Әрбір код сөзі n әріптен құралған. Бастапқы хабарламаның (ұзындығы m) ұзындығы n әріптен кем. Хабарлама кодтау алгоритмі арқылы n әріпті код сөзіне айналдырылып, шулы канал арқылы жіберіледі және ақырында қабылдаушы тарапында декодталады. Декодтау процесінде бұрмаланған код сөзі, қарапайым сөз ретінде, алынған n әріпті тізбеге ең жақын жарамды код сөзі деп түсіндіріледі. Математикалық тұрғыдан алғанда, ұзындығы m болатын qm мүмкін хабарлама бар, және әрбір хабарлама m өлшемді вектор ретінде қарастырылуы мүмкін. Кодтау схемасы m өлшемді векторды n өлшемді векторға түрлендіреді. Дәл qm жарамды код сөзі болуы мүмкін, бірақ шулы канал код сөзін жіберген кезде n әріптің біреуін немесе бірнешеуін бұрмалағандықтан, кез келген qn сөз қабылдануы мүмкін.

Алдын ала анықтамалар

Әліпби жиынтығы – элементтері бар символдар жиынтығы. Әліпбидегі ұзындығы *n* жолдар жиынтығы деп белгіленеді (Бұл жолдар жиынтығында *k* түрлі жол бар). *q*-дық блокты код ұзындығы *n* болатын , жолдар жиынтығының ішкі жиыны болып табылады, мұнда әліпби жиынтығы *q* элементі бар кез келген әліпби жиынтығы болуы мүмкін. (Әліпби жиынтығының таңдалуы нәтижеге ешқандай әсер етпейді, егер әліпбидің мөлшері *q*-ға тең болса.)

Кемел кодтар

Хамминг шектеріне жеткен кодтар кемелді кодтар деп аталады. Мысал ретінде тек бір кодты сөзді және бүкіл кеңістікті қамтитын кодтарды келтіруге болады. Тағы бір мысал – қайталау кодтары, онда хабарламаның әрбір символы жұп емес, тақ санда қайталанады, нәтижесінде кодты сөз q = 2 болады. Осы мысалдардың барлығы жиі тривиальды кемелді кодтар деп аталады. 1973 жылы Тиетавэйнен біріншілік қуат алфавитіндегі кез келген тривиальды емес кемелді кодтың Хамминг кодының немесе Голай кодының параметрлеріне ие екенін дәлелдеді. Кемелді кодты кодтық сөздерді ортаға алған Хэмминг радиусы t шарлары кеңістікті дәл толтыратын код ретінде қарастыруға болады (t – жабу радиусы = қаптау радиусы). Квази-кемелді код – бұл кодтық сөздерді ортаға алған Хэмминг радиусы t шарлары ажыратылған және радиусы t+1 шарлары кеңістікті, мүмкін, бір-бірін жауып жабатын код. Басқаша айтқанда, кодтың жабу радиусы оның қаптау радиусынан бірге үлкен болса, онда ол квази-кемелді код деп аталады.