อ่าน 3 นาที
เมทริกซ์ตัวสร้าง
ใน ทฤษฎีการเข้ารหัส เมท ริกซ์กำเนิด (generator matrix) คือ เมทริกซ์ ที่มีแถวเป็น ฐาน สำหรับ รหัสเชิงเส้น (linear code ) คำรหัส (codewords) คือ ผลรวมเชิงเส้น...
เมทริกซ์ตัวสร้าง
ในทฤษฎีการเข้ารหัสเมทริกซ์กำเนิด (generator matrix)คือเมทริกซ์ที่มีแถวเป็นฐานสำหรับรหัสเชิงเส้น (linear code ) คำรหัส (codewords) คือ ผลรวมเชิงเส้นทั้งหมดของแถวในเมทริกซ์นี้ กล่าวคือ รหัสเชิงเส้นคือปริภูมิแถวของเมทริกซ์กำเนิดนั้นเอง
ศัพท์เฉพาะ
ถ้าGเป็นเมทริกซ์ มันจะสร้างคำรหัสของรหัสเชิงเส้นCโดย
โดยที่wเป็นคำรหัสของรหัสเชิงเส้นCและsเป็นเวกเตอร์อินพุตใดๆ ทั้งwและsถือว่าเป็นเวกเตอร์แถว[ 1 ]เมทริกซ์กำเนิดสำหรับรหัสเชิงเส้น-code มีรูปแบบโดยที่nคือความยาวของคำรหัสkคือจำนวนบิตข้อมูล (มิติของCเป็นปริภูมิย่อยเวกเตอร์) dคือระยะห่างขั้นต่ำของรหัส และqคือขนาดของฟิลด์จำกัดนั่นคือจำนวนสัญลักษณ์ในตัวอักษร (ดังนั้นq = 2 บ่งชี้ถึงรหัสไบนารีเป็นต้น) จำนวนบิตที่ซ้ำซ้อนจะแสดงด้วย
รูป แบบ มาตรฐานสำหรับเมทริกซ์กำเนิดคือ[ 2 ]
- ,
โดยที่เมทริกซ์เอกลักษณ์และ P เป็นเมทริกซ์ เมื่อเมทริกซ์กำเนิดอยู่ในรูปแบบมาตรฐาน รหัสCจะเป็นระบบ ใน ตำแหน่งพิกัดkแรก[ 3 ]
สามารถใช้เมทริกซ์กำเนิดเพื่อสร้างเมทริกซ์ตรวจสอบความเท่าเทียมกันสำหรับรหัส (และในทางกลับกัน) หากเมทริกซ์กำเนิดGอยู่ในรูปแบบมาตรฐาน เมทริกซ์ตรวจสอบความเท่าเทียมกันสำหรับCคือ[ 4 ]
- ,
โดยที่คือเมทริกซ์ทรานสโพสของเมทริกซ์นี่เป็นผลมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าเมทริกซ์ตรวจสอบความเท่าเทียมกันของคือเมทริกซ์กำเนิดของรหัสคู่ขนาน
G เป็นเมทริกซ์ ในขณะที่ H ก็เป็นเมทริกซ์เช่นกัน
รหัสที่เทียบเท่า
รหัสC 1และC 2เทียบเท่ากัน (ระบุด้วยC 1 ~ C 2 ) หากรหัสหนึ่งสามารถได้มาจากอีกรหัสหนึ่งผ่านการแปลงสองแบบต่อไปนี้: [ 5 ]
- สลับตำแหน่งส่วนประกอบตามอำเภอใจ และ
- ปรับขนาดส่วนประกอบใดๆ อย่างอิสระโดยใช้ค่าที่ไม่เป็นศูนย์
รหัสที่เทียบเท่ากันจะมีระยะห่างขั้นต่ำเท่ากัน
เมทริกซ์ตัวสร้างของรหัสที่เทียบเท่ากันสามารถหาได้จากกันและกันผ่านการดำเนินการพื้นฐาน ต่อไปนี้ : [ 6 ]
- สลับแถว
- ปรับขนาดแถวด้วยค่าสเกลาร์ที่ไม่เป็นศูนย์
- เพิ่มแถวต่อจากแถวอื่น
- สลับตำแหน่งคอลัมน์ และ
- ปรับขนาดคอลัมน์ด้วยค่าสเกลาร์ที่ไม่เป็นศูนย์
ดังนั้น เราจึงสามารถทำการกำจัดแบบเกาส์เซียนบนGได้ อันที่จริง วิธีนี้ทำให้เราสามารถสมมติได้ว่าเมทริกซ์ตัวสร้างอยู่ในรูปแบบมาตรฐาน กล่าวคือ สำหรับเมทริกซ์G ใดๆ เราสามารถหาเมทริกซ์ผกผันUได้ โดยที่Gและสร้างรหัสที่เทียบเท่ากัน
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ^ MacKay, David, JC (2003). ทฤษฎีสารสนเทศ การอนุมาน และอัลกอริธึมการเรียนรู้ (PDF)สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์หน้า 9 ISBN 9780521642989เนื่องจาก
รหัสแฮมมิงเป็นรหัสเชิงเส้น จึงสามารถเขียนได้อย่างกระชับในรูปของเมทริกซ์ดังต่อไปนี้ รหัสคำที่ส่งจะได้รับจากลำดับต้นทางโดยการดำเนินการเชิงเส้น
เมทริกซ์กำเนิด ของโค้ด อยู่ที่ไหน... ผมสมมติว่าและเป็นเวกเตอร์คอลัมน์ ถ้าหากเป็นเวกเตอร์แถว สมการนี้จะถูกแทนที่ด้วย
...ฉันพบว่าการคูณทางขวา (...) เข้าใจง่ายกว่าการคูณทางซ้าย (...) อย่างไรก็ตาม ตำราทฤษฎีการเขียนโค้ดหลายเล่มใช้หลักการคูณทางซ้าย (...) ...แถวของเมทริกซ์ตัวสร้างสามารถมองได้ว่าเป็นการกำหนดเวกเตอร์ฐาน{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link ) - ^ Ling & Xing 2004 , หน้า 52
- ^โรมัน 1992หน้า 198
- ^โรมัน 1992หน้า 200
- ^เพลส 1998 , หน้า 8
- ^เวลช์ 1988หน้า 54-55
อ่านเพิ่มเติม
- MacWilliams, FJ ; Sloane, NJA (1977), ทฤษฎีของรหัสแก้ไขข้อผิดพลาด , North-Holland, ISBN 0-444-85193-3
ลิงก์ภายนอก
- เมทริกซ์กำเนิดที่ MathWorld
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เมทริกซ์ตัวสร้าง
ใน ทฤษฎีการเข้ารหัส เมท ริกซ์กำเนิด (generator matrix) คือ เมทริกซ์ ที่มีแถวเป็น ฐาน สำหรับ รหัสเชิงเส้น (linear code ) คำรหัส (codewords) คือ ผลรวมเชิงเส้น...
ศัพท์เฉพาะ
ถ้า G เป็นเมทริกซ์ มันจะสร้าง คำรหัส ของรหัสเชิงเส้น C โดย
รหัสที่เทียบเท่า
รหัส C 1 และ C 2 เทียบเท่า กัน (ระบุด้วย C 1 ~ C 2 ) หากรหัสหนึ่งสามารถได้มาจากอีกรหัสหนึ่งผ่านการแปลงสองแบบต่อไปนี้: [ 5 ]
หมายเหตุ
ที = จี ⊺ ส {\displaystyle \mathbf {t} =\mathbf {G} ^{\intercal }\mathbf {s} }