応用情報技術者 2018年 秋期 午前2 問09
問題文
メモリの誤り制御方式で、2ビットの誤り検出機能と、1ビットの誤り訂正機能をもたせるのに用いられるものはどれか。
選択肢
ア:奇数パリティ
イ:水平パリティ
ウ:チェックサム
エ:ハミング符号(正解)
メモリの誤り制御方式で、2ビットの誤り検出機能と、1ビットの誤り訂正機能をもたせるのに用いられるものはどれか【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論:2ビット誤り検出と1ビット誤り訂正を実現するのはハミング符号である。
- 根拠:ハミング符号は誤り訂正符号の一種で、1ビット誤り訂正と2ビット誤り検出が可能な設計だからである。
- 差がつくポイント:単なる誤り検出(パリティやチェックサム)と誤り訂正機能の違いを理解し、ハミング符号の特性を押さえることが重要。
正解の理由
ハミング符号は、符号語に冗長ビットを加えることで1ビットの誤りを訂正し、2ビットの誤りを検出できる誤り制御方式です。奇数パリティや水平パリティは誤り検出のみで訂正機能はありません。チェックサムは複数ビットの誤り検出に有効ですが、訂正機能は持ちません。したがって、1ビット訂正と2ビット検出を両立するのはエ: ハミング符号です。
よくある誤解
パリティビットは誤り検出に使われますが、誤り訂正はできません。チェックサムも誤り検出が主目的で、訂正機能はありません。
解法ステップ
- 問題文の「2ビット誤り検出」と「1ビット誤り訂正」の要件を確認する。
- 各選択肢の誤り制御方式の特徴を思い出す。
- パリティ方式は誤り検出のみで訂正不可と判断する。
- チェックサムは誤り検出に強いが訂正機能なしと理解する。
- ハミング符号が1ビット訂正と2ビット検出を可能にすることを知って正解を選ぶ。
選択肢別の誤答解説
- ア: 奇数パリティ
誤り検出は可能だが、誤り訂正はできない。1ビットの誤り検出に限定される。 - イ: 水平パリティ
複数ビットの誤り検出に使われるが、訂正機能はない。 - ウ: チェックサム
複数ビットの誤り検出に有効だが、誤り訂正はできない。 - エ: ハミング符号
1ビット誤り訂正と2ビット誤り検出が可能な誤り制御方式で正解。
補足コラム
ハミング符号は1950年代にリチャード・ハミングによって考案され、メモリや通信の誤り制御に広く使われています。誤り訂正符号は、誤り検出だけでなく訂正も可能なため、信頼性の高いシステム設計に不可欠です。近年はより高性能な誤り訂正符号(例えばリード・ソロモン符号やLDPC符号)も使われていますが、基本理解としてハミング符号は重要です。
FAQ
Q: ハミング符号は何ビットの誤りまで訂正できるのですか?
A: 1ビットの誤りを訂正し、2ビットの誤りを検出できます。
A: 1ビットの誤りを訂正し、2ビットの誤りを検出できます。
Q: パリティビットは誤り訂正に使えますか?
A: いいえ。パリティビットは誤り検出のみで、訂正機能はありません。
A: いいえ。パリティビットは誤り検出のみで、訂正機能はありません。
Q: チェックサムはどのような誤り制御に使われますか?
A: 主に複数ビットの誤り検出に使われ、誤り訂正はできません。
A: 主に複数ビットの誤り検出に使われ、誤り訂正はできません。
関連キーワード: ハミング符号、誤り訂正符号、パリティ、チェックサム、メモリ誤り制御

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