متجه إلى جونسون

في الرياضيات التطبيقية، يمثل حد جونسون (المسمى على اسم سيلمر مارتن جونسون ) حدًا لحجم رموز تصحيح الأخطاء ، كما هو مستخدم في نظرية الترميز لنقل البيانات أو الاتصالات.

تعريف

يتركج{\displaystyle C}ليكن رمزًا من النوع q بطولن{\displaystyle n}أي مجموعة فرعية منFqن{\displaystyle \mathbb {F} _{q}^{n}}. يتركد{\displaystyle d}أن تكون المسافة الدنيا لـج{\displaystyle C}، أي

د=مينx،yج،xyد(x،y)،{\displaystyle d=\min _{x,y\in C,x\neq y}d(x,y),}

أيند(x،y){\displaystyle d(x,y)}هي مسافة هامينغ بينx{\displaystyle x}وy{\displaystyle y}.

يتركجq(ن،د){\displaystyle C_{q}(n,d)}لتكن مجموعة جميع الرموز q -ary ذات الطولن{\displaystyle n}والمسافة الدنياد{\displaystyle d}ودعجq(ن،د،w){\displaystyle C_{q}(n,d,w)}تشير إلى مجموعة الرموز فيجq(ن،د){\displaystyle C_{q}(n,d)}بحيث يكون لكل عنصر بالضبطw{\displaystyle w}المدخلات غير الصفرية.

يرمز بـ|ج|{\displaystyle |C|}عدد العناصر فيج{\displaystyle C}ثم نُعرّفأq(ن،د){\displaystyle A_{q}(n,d)}أن يكون أكبر حجم لرمز بطولن{\displaystyle n}والمسافة الدنياد{\displaystyle d}:

أq(ن،د)=الأعلىججq(ن،د)|ج|.{\displaystyle A_{q}(n,d)=\max _{C\in C_{q}(n,d)}|C|.}

وبالمثل، نُعرّفأq(ن،د،w){\displaystyle A_{q}(n,d,w)}أن يكون أكبر حجم للبرنامج فيجq(ن،د،w){\displaystyle C_{q}(n,d,w)}:

أq(ن،د،w)=الأعلىججq(ن،د،w)|ج|.{\displaystyle A_{q}(n,d,w)=\max _{C\in C_{q}(n,d,w)}|C|.}

النظرية 1 (حدود جونسون لـأq(ن،د){\displaystyle A_{q}(n,d)}):

لود=2ت+1{\displaystyle d=2t+1}،

أq(ن،د)qنأنا=0ت(نأنا)(q-1)أنا+(نت+1)(q-1)ت+1-(دت)أq(ن،د،د)أq(ن،د،ت+1).{\displaystyle A_{q}(n,d)\leq {\frac {q^{n}}{\sum _{i=0}^{t}{n \choose i}(q-1)^{i}+{\frac {{n \choose t+1}(q-1)^{t+1}-{d \choose t}A_{q}(n,d,d)}{A_{q}(n,d,t+1)}}}}.}

لود=2ت+2{\displaystyle d=2t+2}،

أq(ن،د)qنأنا=0ت(نأنا)(q-1)أنا+(نت+1)(q-1)ت+1أq(ن،د،ت+1).{\displaystyle A_{q}(n,d)\leq {\frac {q^{n}}{\sum _{i=0}^{t}{n \choose i}(q-1)^{i}+{\frac {{n \choose t+1}(q-1)^{t+1}}{A_{q}(n,d,t+1)}}}}.}

النظرية 2 (حدود جونسون لـأq(ن،د،w){\displaystyle A_{q}(n,d,w)}):

(أ) إذاد>2w،{\displaystyle d>2w,}

أq(ن،د،w)=1.{\displaystyle A_{q}(n,d,w)=1.}

(ii) إذاد2w{\displaystyle d\leq 2w}ثم قم بتعريف المتغيرهـ{\displaystyle e}على النحو التالي. إذاد{\displaystyle d}إذا كان زوجيًا، فحددهـ{\displaystyle e}من خلال العلاقةد=2هـ{\displaystyle d=2e}؛ لود{\displaystyle d}غريب، عرّفهـ{\displaystyle e}من خلال العلاقةد=2هـ-1{\displaystyle d=2e-1}. يتركq*=q-1{\displaystyle q^{*}=q-1}. ثم،

أq(ن،د،w)نq*w(ن-1)q*w-1(ن-w+هـ)q*هـ{\displaystyle A_{q}(n,d,w)\leq \left\lfloor {\frac {nq^{*}}{w}}\left\lfloor {\frac {(n-1)q^{*}}{w-1}}\left\lfloor \cdots \left\lfloor {\frac {(n-w+e)q^{*}}{e}}\right\rfloor \cdots \right\rfloor \right\rfloor \right\rfloor }

أين  {\displaystyle \lfloor ~~\rfloor }هي دالة الأرضية .

ملاحظة: إن إدخال حد النظرية 2 في حد النظرية 1 ينتج عنه حد أعلى عددي لـأq(ن،د){\displaystyle A_{q}(n,d)}.

انظر أيضاً

مراجع