Перашкодаўстойлівасць кадаваньне: з чаго ўсё пачыналася?

Ні для каго не ўяўляе сакрэту той факт, што пры перадачы любога паведамлення інфармацыя можа быць скажоная, г.зн. у перадаюцца звестках магчыма з'яўленне памылковых дадзеных. Скажэнне інфармацыі можа адбывацца пад дзеяннем мноства самых разнастайных фактараў, аднак найбольш распаўсюджанымі з'яўляюцца наступныя:

- ўзнікненне ў адпраўлялі, якая прымае прыладзе або перадатчыку непаладак, звязаных з апаратнай або праграмнай часткай;

- наяўнасць перашкод у злучальнай канале сувязі, што можа быць звязана як з няспраўнасцю з-за пашкоджанні, так і з непаладкамі з-за наяўнасці вонкавага ўздзеяння (мэтанакіраванага або выпадковага).

Для таго каб забяспечыць цэласнасць інфармацыйнага паведамлення пры перадачы па розных каналах сувязі, сёння выкарыстоўваюцца розныя тэхналогіі, аднак найбольш распаўсюджаным, папулярным, простым і зручным сродкам забеспячэння абароны дадзеных ад уздзеяння з'яўляецца перашкодаўстойлівасць кадаваньне.

Гісторыя забеспячэння захаванасці інфармацыі пры перадачы пачалася з 1948 г., калі была апублікаваная вядомая праца К. Шэнана «Матэматычная тэорыя сувязі». Менавіта гэты артыкул з'яўляецца першаасновай для фарміравання такога паняцця, як перашкодаўстойлівасць кадаваньне, пад якім разумеецца кадаваньне, якое забяспечвае кантроль з'яўлення памылак і, у выпадку неабходнасці, іх выпраўленне.

З артыкула Шэнана варта ашаламляльны выснову: займацца пабудовай каналаў сувязяў, якія зводзяць да мінімуму фарміраванне памылак у паведамленне, складана і эканамічна немэтазгодна. Значна прасцей і выгадней прымяняць розныя метады кадавання інфармацыі. У той жа час Шэнан не ўказваў якія-небудзь пэўныя коды, а толькі даказаў іх існаванне.

Віды кадавання інфармацыі актыўна вывучаліся ў пяцідзесятыя гады мінулага стагоддзя, аднак атрыманыя вынікі не прыносілі ніякага практычнага эфекту. Наступнае дзесяцігоддзе было адзначана знаходжаннем методыкі, якая дазваляла б стварыць комплекс тэхналогій для памяншэння верагоднасці фарміравання памылкі пры перадачы паведамленні.

Першая тэхналогія атрымала назвы блокавых кодаў і насіла пераважна матэматычны характар. Упершыню перашкодаўстойлівасць кадаваньне ў дадзенай форме было прадстаўлена ў 1950-х гадах, калі блокавыя коды маглі выпраўляць толькі адну памылку. Зразумела, падобныя коды малаэфектыўныя, а таму на працягу доўгага часу праводзіліся розныя даследаванні і распрацоўкі. У выніку быў створаны цэлы клас кодаў, якія дазвалялі знайсці і выправіць кратнае колькасць памылак.

Іншая тэхналогія, якая характарызуе перашкодаўстойлівасць кадаваньне, - спробы асэнсаваць кадаванне і дэкадаванне, з'яўленне і выпраўленне памылак з пункту гледжання тэорыі верагоднасцяў. У выніку працяглых даследаванняў быў створаны клас неблоковых кодаў, у якім найбольш шырокае распаўсюджванне атрымалі сверточные коды.

У сямідзесятых гадах мінулага стагоддзя гэтыя дзве тэхналогіі сталі разглядацца ў адзіным ключы, у выніку чаго нарэшце ўдалося атрымаць менавіта тыя коды, пра якія вёў гаворку ў сваім артыкуле Шэнан. У выніку правядзення мноства работ былі прапанаваны дзве схемы, якія фармавалі сямейства кодаў і забяспечвалі высокія паказчыкі забеспячэння цэласнасці паведамлення пры яго перадачы па каналах сувязі.

Такая была гісторыя фарміравання перашкодаўстойлівасць кадавання. Зразумела, сёння прапанавана мноства разнастайных схем і канцэпцый па захаванні інфармацыі пры перадачы, якія адрозніваюцца функцыяналам, надмернасцю, надзейнасцю, структурай, эфектыўнасцю і іншымі ключавымі характарыстыкамі.