対話式で記憶に残る応用情報:パリティビット

応用情報技術者試験

こんにちは、おゆかよです。
この記事では、パリティビットを用いた誤り検出と訂正の仕組みについて、図付きの会話形式でわかりやすく学べます^^

前回の記事:

試験の問題と解答

出典: 応用情報技術者試験 令和5年度秋期試験 午前問題 問4

問題:
図のように16ビットのデータを4×4の正方形状に並べ、行と列にパリティビットを付加することによって何ビットまでの誤りを訂正できるか?
(網掛け部分はパリティビット)

選択肢:
ア:1 イ:2 ウ:3 エ:4

正解: ア​

パリティビットとは?

わたし
わたし

ねぇ博士、この図の「パリティビット」って何? 結構大事な役目があるんだよね?

博士
博士

パリティビットっていうのは、ビット列の「1の数」を偶数(または奇数)にそろえるためのビットなんだ。

わたし
わたし

ふむふむ……例えば「1が3つある」なら、「もう1個1を足して4個にして偶数にする」って感じ?

博士
博士

そのとおり!
今回の図は、縦4ビット×横4ビットのデータに、それぞれ行・列にパリティビットを追加したものだね。
つまり、4ビットごとにパリティをつけて、縦にも横にも整合性をチェックできる仕組みになってるんだ。

わたし
わたし

それで、どのくらいの間違いまで見つけられるの?

博士
博士

1ビットの誤りであれば、「どの行」と「どの列」で矛盾が起きてるかを突き止めれば場所が特定できるんだ。
例えば、1か所だけビットが反転したら、その行と列のパリティが合わなくなるからね。

わたし
わたし

じゃあ、「このビットが怪しい!」ってわかるから修正もできるんだね!

博士
博士

そのとおり。1ビットまでなら検出・訂正が可能なんだよ。
でも、2ビット以上が同時に間違ってると、どこが悪いのかわからなくなることもあるから注意だよ。

わたし
わたし

じゃあ正解は「ア:1ビット」ってことか!

博士
博士

バッチリ正解だよ、おゆかよ!

最後にもう一度、問題と解答を見てみよう

出典: 応用情報技術者試験 令和5年度秋期試験 午前問題 問4

問題:
図のように16ビットのデータを4×4の正方形状に並べ、行と列にパリティビットを付加することによって何ビットまでの誤りを訂正できるか?
(網掛け部分はパリティビット)

選択肢:
ア:1 イ:2 ウ:3 エ:4

正解: ア​

まとめ

  • パリティビットは、1の数を偶数(または奇数)に保つチェック用ビット
  • 行と列のパリティを使うと、1ビットの誤りまで特定して訂正が可能
  • 2ビット以上間違うと、正確な場所を特定するのが困難になる

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