อ่าน 1 นาที
กราฟแทนเนอร์
ในทฤษฎีการเข้ารหัสกราฟแทนเนอร์เป็นกราฟสองส่วนที่สามารถใช้แสดงข้อจำกัด (โดยทั่วไปคือสมการ)
กราฟแทนเนอร์
ในทฤษฎีการเข้ารหัสกราฟแทนเนอร์เป็นกราฟสองส่วนที่สามารถใช้แสดงข้อจำกัด (โดยทั่วไปคือสมการ) ที่ระบุรหัสแก้ไขข้อผิดพลาดได้กราฟแทนเนอร์มีบทบาทสำคัญในการออกแบบและการถอดรหัสรหัสตรวจสอบความเท่าเทียมกันความหนาแน่นต่ำนอกจากนี้ยังถูกนำไปใช้ในการสร้างรหัสที่ยาวขึ้นจากรหัสที่สั้นกว่า ทั้งตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัสใช้กราฟเหล่านี้อย่างกว้างขวาง
ต้นกำเนิด
กราฟ Tanner ได้รับการเสนอโดย Michael Tanner [ 1 ]เป็นวิธีการสร้างรหัสแก้ไขข้อผิดพลาดขนาดใหญ่ขึ้นจากรหัสขนาดเล็กโดยใช้เทคนิคแบบเรียกซ้ำ เขาได้ขยายเทคนิคของPeter Eliasสำหรับรหัสผลิตภัณฑ์
แทนเนอร์ได้อภิปรายถึงขอบเขตล่างของรหัสที่ได้จากกราฟเหล่านี้ โดยไม่คำนึงถึงลักษณะเฉพาะของรหัสที่ใช้ในการสร้างรหัสขนาดใหญ่ขึ้น
ใช้สำหรับรหัสบล็อกเชิงเส้น
กราฟแทนเนอร์แบ่งออกเป็นโหนดรหัสย่อยและโหนดตัวเลข สำหรับรหัสบล็อกเชิงเส้น โหนดรหัสย่อยแสดงถึงแถวของเมทริกซ์ตรวจสอบความเท่าเทียมกันHส่วนโหนดตัวเลขแสดงถึงคอลัมน์ของเมทริกซ์Hเส้นเชื่อมจะเชื่อมต่อโหนดรหัสย่อยกับโหนดตัวเลขก็ต่อเมื่อมีค่าที่ไม่เป็นศูนย์อยู่ในจุดตัดของแถวและคอลัมน์ที่เกี่ยวข้อง
ขอบเขตที่พิสูจน์โดยแทนเนอร์
แทนเนอร์ได้พิสูจน์ขอบเขตต่อไปนี้
ให้เป็นอัตราของรหัสเชิงเส้นที่ได้ ให้ เป็นดีกรีของโหนดตัวเลขและ เป็นดีกรีของโหนดรหัสย่อยถ้าแต่ละโหนดรหัสย่อยเชื่อมโยงกับรหัสเชิงเส้น ( n , k ) ที่มีอัตราr = k / nแล้ว อัตราของรหัสจะถูกจำกัดด้วย
ความซับซ้อนในการคำนวณของวิธีการที่ใช้กราฟแทนเนอร์
ข้อดีของเทคนิคแบบเรียกซ้ำเหล่านี้คือสามารถคำนวณได้ง่าย อัลกอริทึมการเข้ารหัสสำหรับกราฟ Tanner มีประสิทธิภาพอย่างมากในทางปฏิบัติ แม้ว่าจะไม่รับประกันว่าจะบรรจบกันยกเว้นกราฟที่ไม่มีวงจร ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าไม่มีรหัสที่ดีในเชิงอะซิมโทติก[ 2 ]
แอปพลิเคชัน
อัลกอริทึมการถอดรหัสของ Zemorซึ่งเป็นวิธีการสร้างรหัสแบบเรียกซ้ำที่มีความซับซ้อนต่ำนั้น อิงตามกราฟ Tanner
หมายเหตุ
- ^อาร์. ไมเคิล แทนเนอร์ ศาสตราจารย์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ คำให้การต่อหน้าตัวแทนจากสำนักงานลิขสิทธิ์แห่งสหรัฐอเมริกา 10 กุมภาพันธ์ 1999
- ^ T. Etzion, A. Trachtenberg และ A. Vardy , รหัสใดบ้างที่มีกราฟ Tanner ที่ปราศจากวงจร?, IEEE Trans. Inf. Theory, 45:6.
- เอกสารต้นฉบับของไมเคิล แทนเนอร์
- หน้าของไมเคิล แทนเนอร์
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ กราฟแทนเนอร์
ในทฤษฎีการเข้ารหัสกราฟแทนเนอร์เป็นกราฟสองส่วนที่สามารถใช้แสดงข้อจำกัด (โดยทั่วไปคือสมการ)
ต้นกำเนิด
กราฟ Tanner ได้รับการเสนอโดย Michael Tanner [ 1 ] เป็นวิธีการสร้างรหัสแก้ไขข้อผิดพลาดขนาดใหญ่ขึ้นจากรหัสขนาดเล็กโดยใช้เทคนิคแบบเรียกซ้ำ เขาได้ขยายเทคนิคของ Peter Elias สำหรับรหัสผลิตภัณฑ์
ใช้สำหรับรหัสบล็อกเชิงเส้น
กราฟแทนเนอร์ แบ่งออก เป็นโหนดรหัสย่อยและโหนดตัวเลข สำหรับรหัสบล็อกเชิงเส้น โหนดรหัสย่อยแสดงถึงแถวของ เมทริกซ์ตรวจสอบความเท่าเทียมกัน H ส่วนโหนดตัวเลขแสดงถึงคอลัมน์ของเมทริกซ์ H...
ความซับซ้อนในการคำนวณของวิธีการที่ใช้กราฟแทนเนอร์
ข้อดีของเทคนิคแบบเรียกซ้ำเหล่านี้คือสามารถคำนวณได้ง่าย อัลกอริทึมการเข้ารหัสสำหรับกราฟ Tanner มีประสิทธิภาพอย่างมากในทางปฏิบัติ แม้ว่าจะไม่รับประกันว่าจะบรรจบกันยกเว้นกราฟที่ไม่มีวงจร ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าไม่มีรหัสที่ดีในเชิงอะซิมโทติก [ 2 ]