aboutsummaryrefslogtreecommitdiffstats
path: root/buch/papers/reedsolomon/idee.tex
diff options
context:
space:
mode:
authorAndreas Müller <andreas.mueller@ost.ch>2021-07-30 17:53:28 +0200
committerGitHub <noreply@github.com>2021-07-30 17:53:28 +0200
commit8c11309af97b07e8a22221b7c2bbdaab48f11c95 (patch)
tree74d0d42be0e677c0c96dd286ed5e53bea0611f62 /buch/papers/reedsolomon/idee.tex
parentadd polyhedra/triangulations (diff)
parentsourc from tikz changed to pdf (diff)
downloadSeminarMatrizen-8c11309af97b07e8a22221b7c2bbdaab48f11c95.tar.gz
SeminarMatrizen-8c11309af97b07e8a22221b7c2bbdaab48f11c95.zip
Merge pull request #57 from JODBaer/Baer
rewrite some text, just first section
Diffstat (limited to 'buch/papers/reedsolomon/idee.tex')
-rw-r--r--buch/papers/reedsolomon/idee.tex75
1 files changed, 37 insertions, 38 deletions
diff --git a/buch/papers/reedsolomon/idee.tex b/buch/papers/reedsolomon/idee.tex
index 8ad3d27..41e0d4c 100644
--- a/buch/papers/reedsolomon/idee.tex
+++ b/buch/papers/reedsolomon/idee.tex
@@ -1,8 +1,6 @@
%
% idee.tex -- Polynom Idee
%
-% (c) 2020 Prof Dr Andreas Müller, Hochschule Rapperswil
-%
\section{Idee
\label{reedsolomon:section:idee}}
\rhead{Problemstellung}
@@ -12,20 +10,20 @@ Doch nur schon um Fehler zu erkennen werden überproportional viele Daten doppel
Der Reed-Solomon-Code macht dies auf eine andere, clevere Weise.
Das Problem liegt darin Informationen, Zahlen,
zu Übertragen und Fehler zu erkennen.
-Beim Reed-Solomon-Code kann man nicht nur Fehler erkennen,
+Speziell beim Reed-Solomon-Code kann man nicht nur Fehler erkennen,
man kann sogar einige Fehler korrigieren.
-Der unterschied des Fehler erkennen und korrigiren, ist das beim Erkennen nur die Frage beantwortet wird mit: Ist die Übertragung fehlerhaft oder nicht?
-Beim Korrigieren werden Fehler erkennt und dann zusätzlich noch den original Wert rekonstruieren.
-Auch eine Variante wäre es die Daten nach einem Fehler nachdem Fehlerhaften senden, nochmals versenden(auch hier wieder doppelt und dreifach Sendung),
+Der Unterschied des Fehler erkennen und korrigiren, ist das beim Erkennen nur die Frage beantwortet wird: Ist die Übertragung fehlerhaft oder nicht?
+Beim Korrigieren werden Fehler erkannt und dann zusätzlich noch den original Wert rekonstruieren.
+Auch eine Variante wäre die Daten nach einer Fehlerhaften sendung, nochmals zum senden auffordern(auch hier wird doppelt und dreifach gesendung),
was bei Reed-Solomon-Code-Anwendungen nicht immer sinnvoll ist.
-\externaldocument{papers/reedsolomon/anwendungen}
-\ref{reedsolomon:section:anwendung}
+Anwendungen finden sind im Abchnitt \externaldocument{papers/reedsolomon/anwendungen}
+\ref{reedsolomon:section:anwendung} beschrieben.
\subsection{Polynom-Ansatz
\label{reedsolomon:section:polynomansatz}}
\rhead{Polynom-Ansatz}
-Eine Idee ist aus den Daten ein Polynom zu bilden.
-Diese Polynomfunktion bei bestimmten Werten, ausrechnet und diese Punkte dann überträgt.
+Eine Idee ist, aus den Daten ein Polynom zu bilden.
+Diese Polynomfunktion bei bestimmten Werten errechnet und diese Punkte dann überträgt.
\begin{beispiel} Nehmen wir die Zahlen \textcolor{blue}{2}, \textcolor{blue}{1}, \textcolor{blue}{5},
welche uns dann das Polynom
\begin{equation}
@@ -43,54 +41,55 @@ mit den Punkten, $p(1),p(2),...,p(7) = (\textcolor{darkgreen}{8},
\textcolor{darkgreen}{41}, \textcolor{darkgreen}{60},
\textcolor{darkgreen}{83}, \textcolor{darkgreen}{110})$
Wenn ein Fehler sich in die Übertragung eingeschlichen hat, muss der Leser/Empfänger diesen erkennen und das Polynom rekonstruieren.
-Der Leser/Empfänger weiss, den Grad des Polynoms und dessen Werte übermittelt wurden.
+Der Leser/Empfänger weiss, den Grad des Polynoms und dessen \textcolor{darkgreen}{Werte} übermittelt wurden.
Die Farbe blau brauchen wir für die \textcolor{blue}{Daten} welche wir mit der Farbe grün \textcolor{darkgreen}{Übermitteln}.
\end{beispiel}
\begin{beispiel}
-Aus der Gleichung \eqref{reedsolomon:equation1},
-ist ein Polynome zweiten Grades durch drei Punkte eindeutig bestimmbar.
-Hat es Fehler in der Übertragunge gegeben,(Bei Abbildung \ref{fig:polynom}\textcolor{red}{roten Punkte}) kann man diese erkennen,
-da alle Punkte, die korrekt sind, auf dem Polynom liegen müssen.
-(Bei Abbildung \ref{fig:polynom}\textcolor{darkgreen}{grünen Punkte})
+Ein Polynome zweiten Grades ist durch drei Punkte eindeutig bestimmbar.
+Hat es Fehler in der Übertragunge gegeben,in der Abbilbung \ref{fig:polynom} die \textcolor{red}{roten Punkte}).
+Erkennt man diese Fehler, da alle korrekten Punkte auf der Parabel liegen müssen.
+Die \textcolor{darkgreen}{grünen Punkte} bestimmen die Parabel, und die Fehler können zu den
+\textcolor{gray}{Orginalpunkte} rekonstruiert werden.
Ab wie vielen Fehler ist das Polynom nicht mehr erkennbar beim Übertragen von 7 Punkten?
Bei 2 Fehlern kann man noch eindeutig bestimmen, dass das Polynom mit 4 Punkten,
-gegenüber dem mit 5 Punkten falsch liegt.\ref{fig:polynom}
-Werden es mehr Fehler kann nur erkennt werden, dass das Polynom nicht stimmt.
+gegenüber dem mit 5 Punkten falsch liegt. \ref{fig:polynom}
+Werden es mehr Fehler kann nur erkannt werden, dass das Polynom nicht stimmt.
Das orginale Polynom kann aber nicht mehr gefunden werden.
-Da das Konkurenzpolynom, grau gestrichelt in Abbildung \ref{fig:polynom}, das orginal fehlleited.
-Um das Konkurenzpolynom auszuschliessen, währen mehr \textcolor{darkgreen}{Übertragungspunkte} nötig.
+Da andere Polynome oder das Konkurrenzpolynom, grau gestrichelt in Abbildung \ref{fig:polynom}, das orginal fehlleitet.
+Um das Konkurrenzpolynom auszuschliessen, währen mehr \textcolor{darkgreen}{Übertragungspunkte} nötig.
\end{beispiel}
-\begin{figure}
+\begin{figure}%[!ht]
\centering
- \includegraphics[width=\textwidth]{papers/reedsolomon/figures/polynom2}
- %\input{papers/reedsolomon/tikz/polynom2.tex}
+ %\includegraphics[width=\textwidth]{papers/reedsolomon/figures/polynom2}
+ \input{papers/reedsolomon/tikz/polynomraw.tex}
\caption{Polynom $p(x)$ von der Gleichung\eqref{reedsolomon:equation1}}
\label{fig:polynom}
\end{figure}
\section{Fehlerkorekturstellen bestimmen
\label{reedsolomon:section:Fehlerkorrekturstellen}}
-Um zu bestimmen wieviel zusätzliche \textcolor{darkgreen}{Übertragungspunkte} notwendig sind, die dann Fehler korrigieren,
-muss man zuerst Wissen wieviel \textcolor{blue}{Daten} gesendet und wieviel \textcolor{red}{Fehler} erkennt werden sollen.
+Um zu bestimmen wieviel zusätzliche \textcolor{darkgreen}{Übertragungspunkte} notwendig sind, um die Fehler zu korrigieren,
+muss man zuerst wissen, wieviel \textcolor{blue}{Daten} gesendet und wieviel \textcolor{red}{Fehler} erkennt werden sollen.
Die Anzahl \textcolor{blue}{Daten} (ab hier verwenden wir das Wort Nutzlast), die als Polynomkoeffizente $k$ übergeben werden,
-brauchen die gleiche Anzahl an Polynomgraden, beginnend bei Grad 0 somit ergibt sich der Polynomgrad mit $k-1$.
+brauchen die gleiche Anzahl an Polynomkoeffizententräger, beginnend bei Grad 0 somit ergibt sich der Polynomgrad mit $k-1$.
Für die Anzahl der Fehler $t$, welche korrigiert werden können, gehen wir zum Beispiel.
-\begin{beispiel} von den Polynom \ref{reedsolomon:equation1} in, welchem wir 7 \textcolor{darkgreen}{Übertragungspunkte} senden.
-Durch 3 Punkte wird das Polyom eindeutig bestimmt, nun haben wir mehrere Konkurenzpolynome, doch mit maximal 2 Fehler liegen auf einem Konkurenzpolynom,
-maximal 4 Punkte und auf unserem orginal 5 Punkte. Ansonsten hatt es mehr Fehler oder unser Konkurenzpolynom ist das gleiche wie das Original.
+\begin{beispiel} von den Polynom \ref{reedsolomon:equation1} in, welchem wir \textcolor{darkgreen}{7 Übertragungspunkte} senden.
+Durch 3 Punkte wird das Polyom eindeutig bestimmt, nun haben wir mehrere Konkurrenzpolynome, doch mit maximal 2 Fehler liegen auf einem Konkurrenzpolynom,
+maximal 4 Punkte und auf unserem orginal 5 Punkte. Ansonsten hatt es mehr Fehler oder unser Konkurrenzpolynom ist das gleiche wie das Original.
Somit können wir nun bestimmen, dass von den \textcolor{darkgreen}{7 Übertragungspunkten$u$} bis zu 2 Fehler korrigiert werden können und 4 Übertragungspunkte zusätzlich gesendet werden müssen.
\end{beispiel}
-Durch das erkennen des Schemas in der Tabelle\ref{tabel:fehlerkorrekturstellen}
+Man könnte auch dies in der Tabelle \ref{tab:fehlerkorrekturstellen} erkennen, doch mit dieser Gleichung
\begin{equation}
\frac{\textcolor{darkgreen}{u}-\textcolor{blue}{k}}{\textcolor{red}{t}}
=2
\label{reedsolomon:equation2}
\end{equation}
-zeigt sich das es $k+2t$ Übertragungspunkte braucht.
+zeigt sich, dass es $k+2t$ Übertragungspunkte braucht.
-\begin{center}
+\begin{table}
+ \centering
\begin{tabular}{ c c | c}
\hline
Nutzlas & Fehler & Übertragen \\
@@ -102,11 +101,11 @@ zeigt sich das es $k+2t$ Übertragungspunkte braucht.
$k$ & $t$ & $k+2t$ Werte eines Polynoms vom Grad $k-1$ \\
\hline
\end{tabular}
- Fehlerkorrekturstellen Bestimmung TODO: Tabellenreferenz
- \label{tabel:fehlerkorrekturstellen}
-\end{center}
+ \caption{ Fehlerkorrekturstellen Bestimmung.}
+ \label{tab:fehlerkorrekturstellen}
+\end{table}
-Ein Nebeneffekt ist das dadurch auch $2t$ Fehler erkannt werden können, nicht aber korrigiert.
-Um aus den Übertragenen Zahlen wieder die Nutzlastzahlen zu bekommen könnte man eine Polynominterpolation anwenden,
-doch die Punkte mit Polynominterpolation zu einem Polynom zu rekonstruieren ist schwierig und Fehleranfällig.
+Ein Nebeneffekt ist, dass dadurch auch $2t$ Fehler erkannt werden können, nicht aber korrigiert.
+Um aus den übertragenen Zahlen wieder die Nutzlastzahlen zu bekommen könnte man eine Polynominterpolation anwenden,
+doch die Punkte mit Polynominterpolation zu einem Polynom zu rekonstruieren ist schwierig und fehleranfällig.