2つの問題があります。 * 1つ目の問題は、10進数の+432をパック10進数で表現したときのビットパターンを求める問題です。符号は最後の4ビットで表され、+は"1100"、-は"1101"で表されます。 * 2つ目の問題は、ハミングコード1110011に1ビットの誤りがある場合に、誤りを訂正したハミングコードを求める問題です。ハミングコードの検査ビット$P_1, P_2, P_3$は、それぞれ、$X_1 \oplus X_3 \oplus X_4 \oplus P_1 = 0$, $X_1 \oplus X_2 \oplus X_4 \oplus P_2 = 0$, $X_1 \oplus X_2 \oplus X_3 \oplus P_3 = 0$となるように決定されます。ここで$\oplus$は排他的論理和を表します。

離散数学情報理論符号理論パック10進数ハミングコード誤り訂正
2025/5/26

1. 問題の内容

2つの問題があります。
* 1つ目の問題は、10進数の+432をパック10進数で表現したときのビットパターンを求める問題です。符号は最後の4ビットで表され、+は"1100"、-は"1101"で表されます。
* 2つ目の問題は、ハミングコード1110011に1ビットの誤りがある場合に、誤りを訂正したハミングコードを求める問題です。ハミングコードの検査ビットP1,P2,P3P_1, P_2, P_3は、それぞれ、X1X3X4P1=0X_1 \oplus X_3 \oplus X_4 \oplus P_1 = 0, X1X2X4P2=0X_1 \oplus X_2 \oplus X_4 \oplus P_2 = 0, X1X2X3P3=0X_1 \oplus X_2 \oplus X_3 \oplus P_3 = 0となるように決定されます。ここで\oplusは排他的論理和を表します。

2. 解き方の手順

* **1つ目の問題:**
* +432をパック10進数で表すには、各桁を4ビットで表現します。
* 4 は 0100
* 3 は 0011
* 2 は 0010
* 符号は+なので 1100
* これらを連結すると、0100 0011 0010 1100となります。
* **2つ目の問題:**
* ハミングコードは X1X2X3P3X4P2P1=1110011X_1X_2X_3P_3X_4P_2P_1 = 1110011です。したがって、X1=1,X2=1,X3=1,X4=0,P3=0,P2=1,P1=1X_1 = 1, X_2 = 1, X_3 = 1, X_4 = 0, P_3 = 0, P_2 = 1, P_1 = 1 です。
* 検査ビットの式に値を代入します。
* X1X3X4P1=1101=1X_1 \oplus X_3 \oplus X_4 \oplus P_1 = 1 \oplus 1 \oplus 0 \oplus 1 = 1
* X1X2X4P2=1101=1X_1 \oplus X_2 \oplus X_4 \oplus P_2 = 1 \oplus 1 \oplus 0 \oplus 1 = 1
* X1X2X3P3=1110=1X_1 \oplus X_2 \oplus X_3 \oplus P_3 = 1 \oplus 1 \oplus 1 \oplus 0 = 1
* 3つの式の結果がすべて1なので、誤りがあることがわかります。
* 誤りビットの位置を特定します。各検査ビットが関係するデータの位置を考慮すると、以下のようになります。
* P1P_1X1,X3,X4X_1, X_3, X_4に関係します
* P2P_2X1,X2,X4X_1, X_2, X_4に関係します
* P3P_3X1,X2,X3X_1, X_2, X_3に関係します
* 3つの検査式の結果を2進数で並べると111となります。これを10進数に変換すると7になります。したがって、7番目のビットに誤りがあると考えられます。
* 7番目のビットはP1P_1です。P1P_1の値を反転させると、P1=0P_1 = 0になります。
* したがって、訂正後のハミングコードは1110010となります。

3. 最終的な答え

* 1つ目の問題の答え:4
* 2つ目の問題の答え:書かれてある選択肢に存在しない。計算結果より、1110010が正しい。一番近いのは4の1100011だが正しくない。

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