平成30年度 春期 午前 問3
基礎理論
誤りビットを訂正したハミング符号
ハミング符号とは,データに冗長ビットを付加して,1 ビットの誤りを訂正できるようにしたものである。ここでは,X1,X2,X3,X4 の 4 ビットから成るデータに,3 ビットの冗長ビット P3,P2,P1 を付加したハミング符号 X1 X2 X3 P3 X4 P2 P1 を考える。付加したビット P1,P2,P3 は,それぞれ
X1 ⊕ X3 ⊕ X4 ⊕ P1 = 0
X1 ⊕ X2 ⊕ X4 ⊕ P2 = 0
X1 ⊕ X2 ⊕ X3 ⊕ P3 = 0
となるように決める。ここで,⊕ は排他的論理和を表す。
ハミング符号 1110011 には 1 ビットの誤りが存在する。誤りビットを訂正したハミング符号はどれか。
- ア0110011
- イ1010011
- ウ1100011
- エ1110111
答えと解説を見る
✓ これが正解ア0110011
解説
三本の式がすべて破れるので、共通する X1 を反転します。
設問は、1 ビットの誤りを含むハミング符号を訂正させています。まず並びが X1 X2 X3 P3 X4 P2 P1 の順であることに注意して、与えられた 1110011 を当てはめます。すると X1 が 1、X2 が 1、X3 が 1、P3 が 0、X4 が 0、P2 が 1、P1 が 1 になります。ここで三本の検査式に値を入れると、どの式も排他的論理和が 1 となり、三本とも成り立ちません。破れた式に共通して現れるビットが誤りの正体なので、三本すべてに顔を出す X1 が犯人です。X1 を 1 から 0 へ反転して書き戻すと 0110011 となり、三本の式はいずれも 0 に戻ります。式ごとに成り立つかどうかを調べ、破れた式の共通部分を取る、という手順が、誤りの位置まで特定できる仕組みの正体です。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- イ1010011:左から二番目のビットを反転した形です。X2 を含む二本の検査式は 0 に戻りますが、X2 が現れない残り一本が破れたままなので、訂正としては届いていません。
- ウ1100011:左から三番目のビットを反転した形です。X3 が顔を出さない検査式が成り立たないままで、三本すべてを満たす符号にはなっていません。
- エ1110111:左から五番目のビットを反転した形です。X4 を含む二本は回復しますが、X4 が現れない一本は 1 のまま残るので、誤りの位置の取り違えになります。
出典:平成30年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問3
この解説に誤りを見つけたら教えてください。直して、直した記録を残します。誤りを報告する(メールが開きます)