多伦多大学纠错编码lecture02
- 格式:pdf
- 大小:221.00 KB
- 文档页数:5
多伦多大学多伦多大学(University of Toronto)始建于1827年。
建校以来,多大在各学科领域中成就卓著,在世界范围内享有盛誉。
它既是加拿大高等教育的翘楚,也是世界最著名的研究性大学之一。
多伦多大学University of Toronto坐落于北美第四大城市,加拿大的经济、科技、文化中心多伦多;当你漫步于枝繁叶茂的校园,穿行于历经百年的古典建筑间,即使是在庞大浩瀚的罗伯兹研究图书馆里,你都可以感受到多伦多大学的另外一面:她细腻地为每个学生的学习与探索都留出了足够的空间。
多伦多大学在学术及研究方面,多伦多大学一直处于领先位置。
无论科研经费、捐款、国家教授奖项、研究出版规模或藏书量皆远超加拿大其他学府。
它于过去一世纪的主要贡献包括发现干细胞及胰岛素,发明电子起搏器、多点触摸技术、电子显微镜、复制g细胞、飞行员衣,以及发现首个经核证的黑洞。
多伦多大学亦为美国大学协会中仅两所非美国学府之一(另一所为麦吉尔大学)。
多伦多大学有三个校区。
一个是圣乔治校区(St. George campus),面积0.55平方公里,称为校本部。
另两个是士嘉堡分校(Scarborough campus)和密西沙加分校(Mississauga campus),面积各为0.21和0.84平方公里,分别位于多伦多大学的东、西各距圣乔治学院33公里。
圣乔治校区与密西沙加校区之间每天有班车来往期间,圣乔治校区与十家堡校区之间有公共交通通勤,交通极其便利(士嘉堡校区与密西沙加校区之间并无班车)。
多伦多是加拿大最大的城市之一,有人口约261万。
她滨临北美五大湖之一的安大略湖,与美国布法罗市遥遥相望。
交通发达,每天有航班飞机飞往世界各大都市。
高速公路和铁路四通八达。
经济繁荣、商业发达,是加拿大最大的经济和文化中心。
也是加拿大最活跃的旅游胜地之一。
圣乔治校区,位于多伦多市市中心,一踏进校园,你立即就会被一座古老而生机泼泼的大学气派所吞没。
多伦多大学介绍(世毕盟留学)多伦多大学(简称:多大,英语:University of Toronto,缩写UofT, UT),是一所位于北美加拿大安大略省多伦多市顶尖公立大学。
起源于188年前(公元1827年)的国王学院King's College。
安大略省政府及议会环绕在市中心的女王公园四周,现已发展成为一所“一主两翼”格局的世界知名研究性大学--坐落于市中心的圣乔治校区(st.George),历史最为悠久,与3个更小的大学联盟并有享有七大学院制,与十座教学医院有着密切关系;东西向延伸至世嘉堡与密西沙加,UTSC有着乡村般的风光,风景别致,搭乘TTC一小时路程;UTM则是在西边,有校车往返。
在多大,人文教育是整个本科教学纲目的核心,大学所扮演的主要角色是学生的专业化教育。
同时,由于UT在研究方面的孜孜不倦,其学术及研究方面一直处于领先地位,是整个加拿大的研究生教育中心,为整个国家供应着博士级的人才。
学校所提供的项目质量与范围吸引着全省、全国乃至全世界的学生。
无论是科研经费、捐款、国家教授奖项、研究出版规模还是藏书量等皆远超加拿大其他学府。
坐拥着全世界前三大的图书馆体系,用于教学与研究。
多伦多大学出版社在加拿大乃至全北美影响深远。
多伦多大学亦为美国大学协会中仅有的两所非美国学府之一。
多伦多大学每年发表的科研论文数量在北美仅次于哈佛大学,引用数量位居世界前五。
主要贡献:干细胞及胰岛素的发现,电子起搏器、多点触摸技术、电子显微镜、抗荷服的发明和发展,NP完全理论,以及发现首个经核证的黑洞。
多伦多大学圣乔治分校的独特的历史与地理位置,使其不仅包含了美国大学开放与自由的学风,也融合了欧洲大学的严谨与传统。
多伦多大学的学院制度上溯到大学建校伊始,一直保留至今成为大学最为独特的特征。
st. George的每一个学院都有着在Faculty of Arts & Science之下的独特的学者与学生群体。
汉明码纠错编码原理及应用汉明码纠错编码是一种常用的纠错码技术,用于在传输或存储数据时检测和纠正错误。
它由理查德·汉明于1950年提出,被广泛应用于计算机通信和数据存储领域。
汉明码通过增加冗余信息的方式来提高数据传输的可靠性。
其核心思想是在数据位之间插入一些冗余位,以便能够检测和纠正出现的错误。
汉明码的生成原理是通过对原数据进行编码,生成冗余位,并将原数据和冗余位一起传输。
在接收端,利用汉明码的纠错算法检测和修复错误。
汉明码的编码过程如下:首先,将数据位根据位置编号从1开始,每个位置对应一个冗余位。
接着,为每个冗余位计算校验值,即该位置上二进制位的奇偶性。
对于编号为2n的冗余位,计算规则是将其前面的2n-1个数据位中值为1的位相加,并取奇偶性作为校验值。
而对于编号为2n+1的冗余位,计算规则是将其前面的2n个数据位中值为1的位相加,并取奇偶性作为校验值。
具体的编码过程可以用一个矩阵来表示,其中每一行代表一个冗余位的计算规则。
对于错误的检测和纠正,汉明码使用了海明距离的概念。
海明距离是指两个等长字符串之间相异的位置的总数。
通过计算接收到的数据与汉明码的差异,可以判断出出现错误的位置。
如果差异位于冗余位上,则可以确定出错的冗余位,进而修复。
如果差异位于数据位上,则可以通过纠错算法推算出错位置,并进行修复。
汉明码的应用广泛。
在计算机通信中,常用的以太网、无线局域网等通信协议中均使用了汉明码作为纠错编码方案。
此外,在数据存储领域,也使用了汉明码来纠正读取磁盘或内存中出现的错误。
总结来说,汉明码纠错编码采用了向原数据中插入冗余位的方式,通过校验位的计算来检测和修复错误。
它具有简单、高效、容错性好等特点,被广泛应用于计算机通信和数据存储领域,提高了数据传输和存储的可靠性。
多伦多大学简介2篇多伦多大学简介(上篇)多伦多大学(University of Toronto)位于加拿大安大略省的多伦多市,是加拿大最古老、最大的研究型大学之一,也是全球顶尖的高等学府之一。
多伦多大学创立于1827年,坐落于风景秀丽的多伦多市中心,占地面积71公顷,拥有三个校区,分别是圣乔治校区、密西沙加校区和斯卡伯勒校区。
校园内建筑风格各异,如圣三一学院、女王公园和诺思罗普高楼等都是享有盛名的地标性建筑。
多伦多大学是一所全球化程度很高的学府,学校吸引了全球范围内的优秀学者和学生。
其学术资源丰富,拥有众多优势学科,包括人文学科、社会科学、商学、医学、工程学、计算机科学等。
学校以培养高素质人才为己任,提供世界一流的教育,使学生具备扎实的专业知识和综合能力。
多伦多大学拥有教职员工数量庞大,在全球范围内享有盛誉,其中包括11位诺贝尔奖得主和3位图灵奖得主。
这些杰出学者和科研人员在各个领域都取得了重大突破,为学校的学术研究声誉树立了良好的基础。
学校的科研项目十分丰富多样,聚焦于解决当代社会面临的各种挑战,为社会发展做出了重要贡献。
多伦多大学注重国际交流与合作,与世界各地的大学和研究机构保持着紧密的合作关系。
学校提供丰富的国际交流机会,学生可以参与到各种交换项目和合作研究中,扩展国际视野、提升学术水平。
学校还与国际知名企业保持着紧密联系,为学生提供实习和就业机会,帮助他们顺利步入职业生涯。
多伦多大学还注重社会责任,积极参与社区建设和公益事业。
学校的学生和教职员工积极投身于各种志愿者活动和社会服务项目,为社会做出积极贡献。
学校也致力于推动可持续发展,重视环境保护和资源利用。
多伦多大学是一个充满活力和创新精神的学术社区。
学校不仅提供优质的教育资源和学术环境,还为学生提供丰富多样的课余活动和社团组织,培养学生的多样化兴趣爱好和领导能力。
这里充满着知识的火花和思想的碰撞,每一位学生都有机会实现自己的梦想和追求卓越。
纠错与汉明码(Hammingcode)⼀个问题的产⽣ 与笔者同⼀年代的⼈应该都有这样的共同记忆:⼀个炎⽇的夏⽇,坐在沙发上,吃着冰爽的西⽠,看DVD中的迪迦奥特曼动画⽚,这样悠闲的时光即使是短暂的回忆起也令⼈神往。
But nothing can always be perfect,最令⼈痛⼼的莫过于碟⽚光洁的背⾯产⽣了划痕,⼀道巨⼤的划痕常常意味着我们变不成光。
但好在这样的事情不会经常发⽣,甚⾄不可思议的⼀些较浅的划痕并不会影响动画⽚的正常播放。
帅⽓的迪迦奥特曼 这件看似平常的事情现在回想起似乎是不合逻辑的。
DVD光盘上⽆数的⼩坑储存着0和1,划痕导致了光盘上数据的损失,且这些损失数据所在的位置是随机的。
那么如果直接读取这些信息,光盘上储存的视频信息必然⽆法正常播放。
DVD光盘刮花后会损失数据 由此我们不难推断出,⼀定有某种纠错的机制修复了(⾄少在某种程度上)这些缺损的信息。
那这样的修复机制是如何实现的呢? ⼀个很直接的思路就是进⾏备份。
⽅法也很简单,我们如果能将这⼀份数据备份三份,那么我们只需要检测某⼀位置上数字与其他两份是否相同,就能在很⼤程度上修复错误的信息。
然⽽如此⼤的冗余量明显是不切合实际的。
那么有没有⼀种⽅法既能检验并修复出传输过程的错误(噪⾳),⼜只产⽣尽可能⼩的冗余呢?奇偶效验(Parity Check) 相信聪明的你不难发现,检验错误和读取信息之间有着本质上的不同。
前者只需检验信息流的某⼀特征来回答是或否的问题,⽽后者则需要读取信息流全部的信息。
那么对于⼀个仅由0、1组成的信息串,最显著的特征⽆疑是0或1的总数。
那么将0或1的个数作为冗余来检验错误是否可⾏呢?可⾏,但难以操作。
因为对于⼀个未知的信息流,我们难以确定所需要的冗余位数。
好在数字的奇偶特性为我们提供⼀种更为实际的检验⽅法。
对于任意长度的数据,仅需⼀位额外的空间开销便可确定其奇偶性特征,因此满⾜我们对于冗余尽可能⼩的要求。
计算机网络应用纠错码纠错码(error-correcting code)是指在传输的数据信号中增加冗余码,以便发现数据信号中的错误码,并自动纠正这些错误码的一种方法。
1.海明码纠错码一般是海明码,其主要用于错误发生频繁的信道上,如无线链路。
另外,它不能依靠重传来解决问题,因为重传的数据块本身也可能是错误的。
海明码是奇偶校验的一种扩充,它采用多位校验码的方式。
在这些校验位中的每一位都对不同的信息数据位进行奇偶校验,通过合理地安排每个校验位对原始数据进行校验位组合,可以达到发现错误,纠正错误的目的。
例如,给定一帧包括m个数据位和r个冗余位或者校验位。
设其整个长度为n(即n=m+r),则此长度为n的单元通常被称做n位码字。
若给出其中的任意两个码字,如10001001和10110001,可以确定它们有多少个不同的对应位。
为了确定有多少位不同,只需对两个码字做异或(XOR)运算,然后计算结果中“1”的个数,即不同位的个数。
其计算方法为:10001001XOR1011000100111000从计算结果中,我们可以看到“1”的个数为3,也就是说其有3个不同的对应位。
而在海明码中规定两个码字(Code word)中不同位的个数称为“海明距离”。
一个码的海明距离是所有不同码字的海明距离的最小值。
海明码的重要作用在于,假如两个码字间的海明距离为d,则需要d个1位差错才能将其中一个码字转换成另一个。
海明距离能够决定一种编码的校验和纠错能力。
为检测出d比特错误,需要使用一个距离为d+1的编码方案,因为在这样的编码方案中,d个1位错误不可能将一个有效的码字转变成另一个有效的码字。
当接收方看到无效的码字,它就能明白发生传输错误。
同样,为了纠正d比特错误,必须使用距离为2d+1的编码方案,因为在这样的编码方案中,合法码字之间的距离足够远,即使发生了d位变化,这个发生了变化的码字仍然比其它码字都接近原始码字。
海明码是一种可以纠正一位差错的编码。
信息论中的编码理论与纠错码信息论是一门研究信息传输和处理的学科,它的核心是信息的编码与解码。
编码理论和纠错码是信息论中的重要内容,它们在保证信息传输可靠性和效率方面起着至关重要的作用。
一、编码理论的基本概念编码理论是指将信息转化为特定的编码形式,以便在传输和存储过程中能够更加高效地进行处理和传递。
编码理论的基本概念包括源编码和信道编码。
源编码是将信息源中的符号转化为编码序列的过程。
常见的源编码方法有霍夫曼编码、香农-费诺编码等。
这些编码方法通过对出现频率较高的符号进行较短的编码,从而提高信息的传输效率。
信道编码是为了提高信息传输在信道中的可靠性而进行的编码。
信道编码通过在发送端添加冗余信息,使得接收端能够在一定程度上纠正错误。
常见的信道编码方法有奇偶校验码、循环冗余校验码等。
二、纠错码的原理与应用纠错码是一种能够在传输过程中检测和纠正错误的编码方式。
它通过在发送端添加冗余信息,并在接收端利用这些冗余信息对接收到的信息进行纠错。
纠错码的原理是利用冗余信息进行错误检测和纠正。
常见的纠错码包括海明码、RS码等。
海明码通过在原始信息中添加冗余位,使得接收端能够检测到错误的位置,并进行纠正。
RS码则通过在原始信息中添加多余的校验位,使得接收端能够纠正一定数量的错误。
纠错码在通信领域中有着广泛的应用。
在无线通信中,由于信道的干扰和噪声,信息传输容易出现错误。
纠错码的应用可以提高信道传输的可靠性,保证信息的正确接收。
在存储介质中,纠错码也被广泛应用于磁盘、闪存等存储设备,以保证数据的完整性和可靠性。
三、编码理论与纠错码的发展编码理论和纠错码的发展经历了多个阶段。
早期的编码方法主要是基于统计学的方法,如霍夫曼编码。
随着信息论的发展,信息熵的概念被引入到编码理论中,使得编码方法更加高效和优化。
纠错码的发展也经历了多个阶段。
早期的纠错码主要是基于奇偶校验码的原理,但其纠错能力有限。
后来,海明码的提出使得纠错码的纠错能力得到了大幅提升。
汉明码纠错原理汉明码(Hammingcode)是1949年由美国数学家罗纳德汉明(RichardW.Hamming)开发的一种纠错编码方式,它可以检测一个信息中是否出现错误,并能将错误位置标识出来,以便修复。
汉明码的主要原理是:将每一位信息分成多个子块,并将一部分子块专门用于检测错误,即检测位(check bit),如果数据经过发送、处理和传输过程中出现了错误,那么检测位就能捕捉到这个错误,从而进行修复。
汉明码有很多种,其中最常用的是二进制汉明码(binary Hamming code),也称作纠正码(correction code),它是一种纠错技术,可以检测和纠正由数字错误引起的比特错误,即检测和纠正1位错误。
二进制汉明码的主要功能是检测错误和纠正错误,它可以检测出1位的错误,并可以纠正1位的错误。
二进制汉明码的工作原理是:首先,将一个数据位序列划分成2的n次方块,每块包含2的n-1次方数据位,并且每块中都分配一个检验位,用来检验这些数据位是否存在1位错误。
其次,在每一块中选取2的n-1次方各数据位之间的整体异或运算,用来检验是否存在1位错误。
如果存在1位错误,则异或运算的结果为1,否则为 0。
最后,就可以根据检验位检测出存在1位错误,从而进行纠正。
汉明码的优点分为两个方面:1、检测和纠错效率高。
汉明码可以检测出1位,而纠错则可以将1位错误纠正回来,这和其他纠错编码方式相比,拥有更好的效率。
2、编码长度短,可控制率高。
汉明码能将一个位序列划分成若干子块,并且任何一个子块都有一个检验位,这样可以将编码长度最小化,提高可控制率。
总的来说,汉明码是一种高效、可靠的纠错编码方式,它在数据传输、处理等方面都发挥着重要的作用。
汉明码能够检测出单个数据位的错误,并且可以实现纠正,这一特性使得它成为现代信息技术中最常用的错误控制技术之一。
此外,汉明码在构建网络和设计错误检测电路等方面也有着重要的用途,它已经深深影响了世界上许多计算机系统和网络的运作原理。
Lecture of September22nd,20151Codes and Code RateWe now start our formal study of coding theory.If X is anyfinite set,then|X|denotes the cardinality of X,i.e.,the number of distinct elements contained in X.An alphabet is a nonempty set of symbols.If A is an alphabet,then A n=A×A×···×An times ={(a1,a2,...,a n):a1,a2,...,a n∈A}denotes the set of n-tuples over A.Definition1.A code C of block length n over an alphabet A of size q>1is a nonempty subset of A n.The elements of C are referred to as codewords,and C itself is referred to as a q-ary code.Note that Definition1is very general,and includes linear codes(i.e.,codes,like the binary Hamming codes,defined by linear systems of equations)as well as many nonlinear codes.While we primarily study linear codes in this course, we will,for the moment,consider general codes.Definition2.When q isfinite,the rate of a q-ary code C of block length n is R=1n log q|C|,measured in q-arysymbols per channel use.Note that0≤R≤1.Some authors prefer to always measure rate in units of bits per channel use,irrespectivelyof the alphabet size q,defining R=1n log2|C|.In this case,0≤R≤log2q.While the two notions of ratecoincide when q=2,for q>2the particular notion of rate being used must be made clear.As an example,the set C={000,111},taken as a code over the binary alphabet{0,1},has rate1/3.As computed earlier,the binary (n,k)=(2m−1,2m−1−m)Hamming code has rate R=k/n=1−m/(2m−1).2Hamming DistanceRecall that a metric(or distance function)defined on a set X is a function d:X×X→R that satisfies for all x,y,z∈X1.non-negativity:d(x,y)≥0,with d(x,y)=0if and only if x=y;2.symmetry:d(x,y)=d(y,x);3.the triangle inequality:d(x,y)≤d(x,z)+d(z,y).In the context of error correction and erasure correction,Hamming distance plays a pivotal role.Definition3.The Hamming distance d(x,y)between two n-tuples x=(x1,...,x n)and y=(y1,...,y n)in A n isd(x,y)=|{i:x i=y i,i∈{1,...,n}}|,equal to the number of coordinate positions in which x and y are different.It is straightforward to prove the following theorem.Lecture Notes,Fall2015c F.R.Kschischang1Theorem1.Hamming distance is a metric on A n.Proof.Left as an exercise.If x is transmitted and y is received,then d(x,y)is equal to the number of errors that occurred in transmission. In a sense,Hamming distance provides a measure of dissimilarity between n-tuples:the greater is the Hamming distance between x and y,the greater is their dissimilarity.In many channels(e.g.,the binary symmetric channel with crossover probability p<1/2),the greater is the Hamming distance between x and y,the less likely is y to be received when x is transmitted.An important parameter of a code is the minimum Hamming distance between any two of its codewords.Definition4.The minimum Hamming distance of a code C with|C|>1isd min(C)=min{d(x,y):x,y∈C,x=y}.By convention,a code C having just one codeword has d min(C)=∞.For example,d min({000,111})=3,d min({000,011,101,110})=2.3Error-Correcting Capability of a CodeSuppose we are given a channel whose input alphabet X and output alphabet Y are the same.In this case,there is a well-defined notion of Hamming distance between channel inputs and channel outputs,and the concept of a minimum distance decoder is well defined.Definition5.A minimum distance decoder for a code C is a function D:Y n→C such thatd(D(y),y)≤d(x,y)for all x∈C.More plainly,given any y∈Y n,a minimum distance decoder returns a valid codeword nearest,in the sense of Hamming distance,to y.For x∈C,the inverse image of x under D,i.e.,the setD−1(x)={y:D(y)=x}⊆Y nis the decoding region associated with codeword x.It is clear that Y n can be written as the disjoint union of the decoding regions associated with the codewords,i.e.,1Y n=D−1(x),x∈Cas illustrated in Figure1.A minimum distance decoder is complete,i.e.,it will return a codeword for every possible y.Definition6.A Hamming ball of radius t and center x is the setB x(t)={y∈Y n:d(x,y)≤t}.1The symbol is used to denote a union of disjoint sets.Lecture Notes,Fall2015c F.R.Kschischang2Figure1:A schematic view of the space of possible received words,partitioned into the decoding regions associated with the codewords of a code.The shaded region is D−1(x),the decoding region associated with codeword x.Definition7.Given t≥0,let C be a code such that B x(t)∩B x (t)=∅for all distinct codewords x and x of C.A bounded distance decoder for C with decoding radius t is a functionD:Y n→C∪{f}such thatD(y)=x,if y∈B x(t);f,otherwise.Note that the bounded distance decoder D with decoding radius t is well-defined(exists)if and only if the radius-t Hamming balls centered at the codewords are disjoint.When D(y)=f we say that a decoding failure is declared. Since decoding failures are a possibility,bounded distance decoders are,in general,said to be incomplete.A schematic view of the decoding regions for a bounded distance decoder is given in Figure2.Figure2:A schematic view of the space of possible received words,partitioned into the decoding regions associated with a bounded distance decoder.The shaded region corresponds to received words for which a decoding failure is declared.An example application for a bounded distance decoder arises by setting the decoding radius t to zero.In this case B x(0)={x},and the decoder declares a decoding failure whenever it receives a non-codeword.Such a decoder is called an error-detecting decoder.Note that a bounded distance decoder with decoding radius t is t-error-correcting,i.e.,every pattern of t or fewer errors is corrected.Theorem2.A bounded distance decoder with decoding radius t exists for C if and only if d min(C)>2t.Proof.Suppose d min(C)>2t.We must show that B x(t)and B x (t)are disjoint for distinct codewords x,x ∈C,i.e., a bounded distance decoder with decoding radius t exists.Accordingly,take y∈B x(t).We have2t<d min(C)≤d(x,x ).By the triangle inequality,2t<d(x,x )≤d(x,y)+d(y,x ).Since d(x,y)≤t,this forces d(y,x )>t,i.e.,y∈B x (t).Lecture Notes,Fall2015c F.R.Kschischang3Conversely,suppose a bounded distance decoder with decoding radius t exists,so that B x(t)and B x (t)are disjoint for every pair of distinct codewords x,x ∈C.We must show that d(x,x )>2t.Suppose,to the contrary,that d(x,x )≤2t for some pair of distinct codewords.Then it is possible to construct a y such that d(x,y)≤t and d(x ,y)≤t,which would imply that B x(t)∩B x (t)is not empty,acontradiction.We see that a bounded distance decoder for C with decoding radius t exists if and only ift≤t∗=d min(C)−1.We call t∗the unique decoding radius of C.4Erasure-Correcting Capability of a CodeLet X by the input alphabet for an erasure channel and let Y=X∪{φ}be the output alphabet(whereφ∈X is the erasure symbol).An erasure channel never commits errors;it can only erase some subset of the transmitted symbols,i.e.,replace the symbols in the chosen subset with the erasure symbol.Let C be a code of block length n for the erasure channel,and define a decoder D:Y n→C∪{f}whereD(y)=x,if y agrees with exactly one x∈C on all of its un-erased positions;f,otherwise.Such a decoder is said to be e-erasure-correcting if D returns a codeword whenever it is given a codeword x corrupted by any pattern of e or fewer erasures.Theorem3.An e-erasure-correcting decoder for C exists if and only if d min(C)>e.Proof.Starting from distinct codewords x and x ,we can arrive at the same channel output y only by erasing a set containing the positions in which x and x differ;this requires at least d min(C)erasures.Thus if fewer than d min(C) erasures occur when x is sent,only x will agree with y on all of its un-erased positions and D will produce x. Conversely,let x and x be distinct codewords differing in d min(C)positions.By erasing the d min positions in which x and x disagree,it is possible to produce a channel output that agrees with both x and x on its un-erased positions. No decoder can unambiguously recover from this occurrence;thus if d min(C)≤e an e-erasure-correcting decoder for C does notexist.If the channel produces both errors and erasures,the following theorem characterizes the combined error-and-erasure correcting capability of a code C.Theorem4.A decoder for C exists that can simultaneously correct all patters of up to t errors and all patterns of up to e erasures if d min(C)>2t+e.Conversely,if d min(C)≤2t+e,it is possible to produce a channel output consistent with the transmission of more than one codeword corrupted by≤t errors and≤e erasures.This theorem implies that there is an“exchange rate”between errors and erasures;erasures“cost”half as much as errors.Lecture Notes,Fall2015c F.R.Kschischang4DiscussionIt is clear that the minimum distance d min(C)of a code C is a critical parameter,along with the code’s cardinality |C|and block length n.Let usfix the code alphabet A,let C be a code over A with block length n,let M=|C|,and let d=d min(C).Then C is called an(n,M,d)code2.One central problem of classical coding theory is to understand for which combinations of(n,M,d)codes over A exist.Suppose an(n,M,d)code C exists.Then so does an(n ,M,d)code C with n ≥n:simply append sufficiently many fixed dummy symbols to each codeword of C to create the codewords of C .Similarly,an(n,M ,d )code C with M ≤M and d ≥d also exists(provided M >0):simply expurgate sufficiently many codewords from C to obtain C ;this cannot reduce(and may increase)the minimum distance between codewords.Similarly,an(n,M,d )code C with d ≤d also exists(provided d >0):simply replace thefirst sufficiently many symbols of every codeword of C with afixed dummy symbol.It therefore becomes interesting to ask the following design questions:1.Given positive integers n and d,design a code C of block length n over A having d min(C)≥d,with|C|aslarge as possible.2.Given positive integers n and M,design a code C of block length n over A having|C|≥M,with d min(C)aslarge as possible.3.Given positive integers d and M,design a code C over A having d min(C)≥d,|C|≥M,and block length n assmall as possible.These variations of the code design problem are all attempts to understand the outer limits on which combinations of(n,M,d)are possible to achieve over the alphabet A.2Caution:this notation conflicts with that used in linear coding theory,where an(n,k,d)code over afield of q elements has M=q k codewords.Which usage is intended must be determined from the context.Lecture Notes,Fall2015c F.R.Kschischang5。