رمز قابل للاسترداد محليًا
تُعدّ رموز الاسترداد المحلية فئةً من رموز تصحيح الأخطاء، وقد طُرحت لأول مرة من قِبل دي إس بابايليوبولوس وإيه جي ديماكيس [ 1 ] ، وحظيت بدراسة واسعة في نظرية المعلومات نظرًا لتطبيقاتها المتعلقة بأنظمة التخزين الموزعة والسحابية . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
أنمركز موارد التعلم هورمز خطي بحيث توجد دالةيأخذ ذلك كمدخلومجموعة منإحداثيات أخرى لكلمة سريةمختلف عن، والمخرجات.
ملخص
تزداد شعبية رموز تصحيح المحو ، أو ما يُعرف ببساطة برموز المحو ، لأنظمة التخزين الموزعة والسحابية ، نتيجةً للزيادة الحالية في الطلب على خدمات الحوسبة السحابية والتخزين. وقد حفّز هذا الأمر الباحثين في مجالي نظرية المعلومات والترميز على استكشاف جوانب جديدة من الرموز المصممة خصيصًا للاستخدام مع أنظمة التخزين.
من المعروف أن رموز الاستعادة المحلية (LRC) لا تتطلب سوى الوصول إلى مجموعة محدودة من الرموز الأخرى لاستعادة جميع الرموز في كلمة التشفير. تُعد هذه الفكرة بالغة الأهمية لأنظمة التخزين الموزعة والسحابية ، حيث أن أكثر حالات الخطأ شيوعًا هي تعطل إحدى عقد التخزين (المسح). والهدف الرئيسي هو استعادة أكبر قدر ممكن من البيانات من أقل عدد ممكن من عقد التخزين الإضافية لاستعادة العقدة المعطلة. لذا، تُعد رموز الاستعادة المحلية ضرورية لهذه الأنظمة.
يُستنتج التعريف التالي لمركز موارد التعلم من الوصف أعلاه:- رمز قابل للاسترداد محليًا (LRC) بطولهو رمز ينتج-رمز الكلمة المشفرة منرموز المعلومات، ولكل رمز من رموز كلمة السر، يوجد على الأكثررموز أخرى بحيث يمكن استخلاص قيمة الرمز منها. ويحقق معامل الموضع ما يلي:لأنه يمكن العثور على كلمة السر كاملةً من خلال الوصول إلىالرموز الأخرى غير الرمز الممحو. علاوة على ذلك، الرموز القابلة للاسترداد محليًا، والتي تتميز بأقصر مسافةيمكن أن يتعافىعمليات المحو.
تعريف
يترككنرمز خطي . لـلنرمز بـالحد الأدنى لعدد الإحداثيات الأخرى التي يتعين علينا النظر إليها لاستعادة عملية مسح في الإحداثياتالرقمويُقال إنها منطقةالإحداثي رقم n للكود. يتم تعريف موضع الكود على النحو التالي:
أنالرمز القابل للاسترداد محليًا (LRC) هوالشفرة الخطيةمع الموقع.
يترككن- رمز قابل للاسترداد محليًا. عندئذٍ، يمكن استرداد المكون المحذوف بشكل خطي، [ 6 ] أي لكل، يحتوي فضاء المعادلات الخطية للبرنامج على عناصر من الشكل، أين.
رموز قابلة للاسترداد محليًا على النحو الأمثل
النظرية [ 7 ] ليكنودعكن- رمز قابل للاسترداد محليًا يحتوي علىمجموعات محلية منفصلة بحجم. ثم
أن-LRCيُقال إنها مثالية إذا كانت المسافة الدنيا لـيرضي
رموز تامو-بارج
يتركليكن متعدد الحدود ولتكنليكن عددًا صحيحًا موجبًا . إذنيقال إنه (،جيد إذا
- •حاصل على درجة علمية،
- • توجد مجموعات فرعية متميزةلبحيث
- – لأي،بالنسبة للبعض، أي،ثابت على،
- –،
- –لأي.
نقول ذلك {} هو غطاء تقسيم لـ[ 8 ]
بناء تامو بارج
تعتمد طريقة تامو-بارج على كثيرات حدود جيدة. [ 9 ]
- • لنفترض أن أ- متعدد الحدود الجيدزيادةيُقدم مع غطاء مقسم.
- • يتركليكن عددًا صحيحًا موجبًا .
- • ضع في اعتبارك ما يلي- فضاء متجهات كثيرات الحدود
- • يترك.
- • الشفرةهوالكود الأمثل القابل للتغطية محليًا، حيثيشير إلى تقييمفي جميع نقاط المجموعة.
معلمات رموز تامو-بارج
- • البُعد . بُعد الكود هو، ل≤، كما هو الحال مع كلحاصل على درجة علمية على الأكثر، تغطي فضاء متجهي ذو بُعدوبناء، هناكمتميز.
- • المسافة . تُحدد المسافة من خلال حقيقة أن، أينوالرمز الناتج هو رمز ريد-سولومون من الدرجة على الأكثرإذن، المسافة الدنيا تساوي.
- • الموقع. بعد محو المكون الفردي، يتم التقييم عند، أين، غير معروف، لكن التقييمات لجميع الآخرينمعروفة، لذا على الأكثرهناك حاجة إلى إجراء تقييمات لتحديد المكون الممحو بشكل فريد، مما يعطينا موضعية.
- لرؤية هذا،يقتصر علىيمكن وصفها بواسطة متعددة الحدوددرجة علمية على الأكثربفضل شكل العناصر في(أي بفضل حقيقة أنثابت علىولا يملكون شهادة جامعية على الأكثر). على الجانب الآخر، وتحدد التقييمات بشكل فريد متعددة حدود من الدرجة. لذلكيمكن بناؤها وتقييمها فيللتعافي.
مثال على بناء تامو-بارج
سنستخدملبناءلاحظ أن درجة هذه كثيرة الحدود هي 5، وهي ثابتة علىل، أين،،،،،،، و:،،،،،،،. لذلك،هو-دالة حدود جيدة علىبحسب التعريف. الآن، سنستخدم هذه المعادلة متعددة الحدود لإنشاء رمز ذي بُعدوالطولزيادة. موضع هذا الكود هو 4، مما سيسمح لنا باستعادة فشل خادم واحد من خلال النظر إلى المعلومات الموجودة في 4 خوادم أخرى على الأكثر .
بعد ذلك، دعونا نحدد متعددة الحدود المشفرة :، أين. لذا،.
وبالتالي، يمكننا استخدام متعددة الحدود المشفرة التي تم الحصول عليها إذا أخذنا بياناتنا المراد تشفيرها كمتجه صف.ترميز المتجهإلى متجه رسالة بطول 15عن طريق الضرببواسطة مصفوفة المولد
على سبيل المثال، ترميز متجه المعلوماتيعطي كلمة السر.
لاحظ أننا أنشأنا رمز LRC مثاليًا؛ لذلك، باستخدام حد Singleton ، فإن مسافة هذا الرمز هيوبالتالي، يمكننا استعادة أي 6 عمليات محو من كلمة المرور الخاصة بنا من خلال النظر إلى 8 مكونات أخرى على الأكثر.
رموز قابلة للاسترداد محليًا مع توفرها
رمزيتميز بموقع جميع الرموزوالتوافرإذا كان من الممكن استعادة كل رمز من رموز الشفرة منمجموعات إصلاح منفصلة من الرموز الأخرى، كل مجموعة بحجم لا يتجاوزالرموز. وتسمى هذه الرموز-LRC. [ 10 ]
نظرية: المسافة الدنيا لـ- مركز موارد التعلم ذو الموقعوالتوافريفي بالحد الأعلى
إذا كان الرمز منهجياً ، وكانت خاصيتا الموضعية والتوافر تنطبقان فقط على رموز المعلومات الخاصة به، فإن الرمز يتمتع بموضعية معلوماتية.والتوافرويسمى-LRC. [ 11 ]
النظرية [ 12 ] المسافة الدنيامنخطي-LRC يفي بالحد الأعلى
مراجع
- ↑ بابايليوبولوس، ديميتريس س.؛ ديماكيس، ألكسندروس ج. (2012)، "الرموز القابلة للإصلاح محليًا"، وقائع ندوة IEEE الدولية لنظرية المعلومات لعام 2012 ، كامبريدج، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية: IEEE، الصفحات 2771-2775 ، arXiv : 1206.3804 ، doi : 10.1109/ISIT.2012.6284027 ، ISBN 978-1-4673-2579-0
- ↑ بارج، أ.؛ تامو، إ.؛ فلادوت، س. (2015)، "الرموز القابلة للاسترداد محليًا على المنحنيات الجبرية"، ندوة IEEE الدولية لنظرية المعلومات لعام 2015 ، هونغ كونغ، الصين: IEEE، ص 1252-1256 ، arXiv : 1603.08876 ، doi : 10.1109/ISIT.2015.7282656 ، ISBN 978-1-4673-7704-1
- ↑ كادامبي، في آر؛ مازومدار، أ. (2015)، "حدود حجم الرموز القابلة للاسترداد محليًا"، معاملات IEEE في نظرية المعلومات ، 61 (11)، IEEE: 5787-5794 ، doi : 10.1109/TIT.2015.2477406
- ↑ دوكس، أ.؛ فيراغوتي، أ.؛ ميشيلي، ج. (2022)، "الاختيار الأمثل لكثيرات الحدود الجيدة من الدرجة الخامسة أو أعلى"، التصاميم، والرموز، والتشفير ، 90 (6)، IEEE: 1427-1436 ، arXiv : 2104.01434 ، doi : 10.1007/s10623-022-01046-y
- ↑ هايميكر، ك.؛ مالمسكوج، ب.؛ ماثيوز، ج. (2022)، رموز قابلة للاسترداد محليًا مع توافر t ≥2 من منتجات الألياف للمنحنيات ، doi : 10.3934/amc.2018020
- ↑ بابايليوبولوس، ديميتريس س.؛ ديماكيس، ألكسندروس ج. (2012)، "الرموز القابلة للإصلاح محليًا"، ندوة IEEE الدولية لنظرية المعلومات لعام 2012 ، كامبريدج، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية، الصفحات 2771-2775 ، arXiv : 1206.3804 ، doi : 10.1109/ISIT.2012.6284027 ، ISBN 978-1-4673-2579-0
{{citation}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط ) - ↑ كادامبي، ف.؛ مازومدار، أ. (2013)، "حد أعلى لحجم الرموز القابلة للاسترداد محليًا"، الندوة الدولية لعام 2013 حول ترميز الشبكة ، كالجاري، ألبرتا، كندا، ص 1-5 ، arXiv : 1308.3200 ، doi : 10.1109/NetCod.2013.6570829 ، ISBN 978-1-4799-0823-3
{{citation}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط ) - ↑ ميشيلي، ج. (2020)، "إنشاءات رموز قابلة للاسترداد محليًا وهي مثالية"، معاملات IEEE في نظرية المعلومات ، 66 : 167-175 ، arXiv : 1806.11492 ، doi : 10.1109/TIT.2019.2939464
- ↑ تامو، آي.؛ بارج، أ. (2014)، "مجموعة من الرموز المثلى القابلة للاسترداد محليًا"، ندوة IEEE الدولية لنظرية المعلومات لعام 2014 ، هونولولو، هاواي، الولايات المتحدة الأمريكية، الصفحات 686-690 ، doi : 10.1109/ISIT.2014.6874920 ، ISBN 978-1-4799-5186-4
{{citation}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط ) - ↑ هوانغ، ب.؛ ياكوبي، إ.؛ أوتشيكاوا، هـ.؛ سيجل، ب.هـ. (2015)، "رموز خطية قابلة للإصلاح محليًا مع إمكانية الوصول"، ندوة IEEE الدولية لنظرية المعلومات لعام 2015 ، هونغ كونغ، الصين، ص 1871-1875 ، doi : 10.1109/ISIT.2015.7282780 ، ISBN 978-1-4673-7704-1
{{citation}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط ) - ↑ تامو، آي.؛ بارج، أ. (2014)، "حدود على الرموز القابلة للاسترداد محليًا مع مجموعات استرداد متعددة"، ندوة IEEE الدولية لنظرية المعلومات لعام 2014 ، هونولولو، هاواي، الولايات المتحدة الأمريكية، ص 691-695 ، arXiv : 1402.0916 ، doi : 10.1109/ISIT.2014.6874921 ، ISBN 978-1-4799-5186-4
{{citation}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط ) - ↑ وانغ، أ.؛ تشانغ، ز. (2014)، "موضعية الإصلاح مع تحمل المحو المتعدد"، معاملات IEEE في نظرية المعلومات ، 60 (11): 6979-6987 ، arXiv : 1306.4774 ، doi : 10.1109/TIT.2014.2351404
- علم التشفير
- نظرية المعلومات
- اكتشاف الأخطاء وتصحيحها
