Kanali kodeerimise teoreem
See artikkel vajab toimetamist. (August 2008) |
Artikkel vajab vormindamist vastavalt Vikipeedia vormistusreeglitele. |
See artikkel ootab keeletoimetamist. |
Kanali kodeerimise teoreem ehk Shannoni teoreem ehk Shannoni teine teoreem ehk informatsiooniteooria põhiteoreem on Claude Shannoni 1948. aastal sõnastatud teoreem, mille järgi on võimalik mis tahes mürataseme puhul mingi sidekanali kaudu informatsiooni teatud ülekandekiiruseni praktiliselt veatult edastada.
Sidekanalis vältimatult esinev müra põhjustab diskreetse mäluta kanali sisendsignaali × ja väljundsignaali y vahel erinevusi. Suhteliselt kõrge müratasemega kanalis võib vigade esinemise tõenäosus tõusta suuruseni, kus näiteks 100 bitist võetakse vastu 99 bitti (1% kadusid).
Näide: 1800 baiti × 8 = 18 000 bitti, seega 1% kadude puhul on 180 bitti viga jne, ehk mida rohkem edastatakse andmeid, seda suuremaks kujuneb kogu viga.
Paljude rakenduste jaoks selline usaldusväärsustase on vastuvõetamatu. Nõutav vigade tõenäosus on 10 astmel –6 (1% puhul on see 10 astmel –2).
Et asi nõuetele vastaks, kasutataksegi kanalikodeerimist, mille eesmärgiks on suurendada töökindlust kanalimürade suhtes. Kanalikodeerimine põhineb sisendandmete muundamises kanali sisendjärjestuseks ja kanali väljundjärjestuse tagasimuundamiseks väljundandmeteks nii, et kanali müra toime andmetele oleks minimaalne. Saatepoolel muundab saadetud andmed kanali sisendjärjestuseks kanalikooder ja pöördoperatsiooni vastuvõtjas teeb kanalidekooder. Kooder reguleerib järjestuse liiasust nii, et allika sümbolid saaksid vastuvõtjas taastada nii täpselt kui võimalik.
Digitaalne ehitusskeem:
SAATJA(diskreetne mäluta allikas) -> kanalikooder ----->kanalidekooder -> VASTUVÕTJA
Kanali kodeerimise teoreem on üks informatsiooniteooria tähtsamaid tulemusi. Teoreem määrab ära kanali läbilaskevõime, kui põhimõttelise kiiruse piiri, millega võimalik edastada sõnumeid läbi diskreetse mäluta kanali suhteliselt väikese vigade arvuga. Kanalikodeerimisteoreem ei osuta, kuidas sellist head koodi moodustada, vaid näitab, et sellise koodi moodustamine on võimalik teoreemis toodud tingimuste täitmise korral.