7-mavzu. Texnik tizimlarning ishonchliligini oshirish usullari

Informatsion zahiralash. Informatsion zahiralash – bu boshqa kanal orqali bitta kanal bo‘ylab ma'lumot yo'qotilishining kompensatsiyasidir. Ko'pgina texnologik ob'ektlarda, ichki aloqalar tufayli, axborot ishonchliligini baholash uchun tez-tez ishlatiladigan informatsion zahiralash mavjud. Informatsion zahiralash - axborotni qo'llab-quvvatlashning muhim birliklarining takrorlanishi va zaxira nusxalari va fayl avlodlarining yangilanishi xotirasida saqlanadi. Axborot oqimida buzilish aniqlangan taqdirda, fayl tarixi tiklanadi. Bunga axborot oqimining avlodlarini saqlash va doimiy ravishda qayta tiklash yoki faylning ishchi nusxalarini muntazam ravishda tushirish va saqlash orqali erishiladi. Informatsion zahiralashda tanlangan sifat mezoniga muvofiq, qayta tiklash muammolarini hal qilishni ta'minlash, tiklash vositalarining operatsion xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatish va tizim faoliyatining samaradorligini aniqlash uchun eng oqilona yo'l beradi. Har qanday haqiqiy tizimda kirish va chiqish ma'lumotlari ma'lum bir zaxiraga ega bo'lishi mumkin. Odatda ular zaxira kodlashni ta'minlashga harakat qilishadi, chunki fayllardagi so'zlarning uzunligi minimal bo'ladi. Biroq, so'zlarda zaxiralash mavjud bo'lsa, u mumkin bo'lgan buzilishlarni aniqlash va tuzatish uchun ishlatilishi mumkin. Buzilishlarni tuzatish, oxir-oqibatda, amalga oshirilgan almashtirish tizimining ishonchliligini oshiradi. Shuning uchun, bir qator hollarda, ishonchliligi oshirish uchun ishlatiladigan zahira (ya'ni, axborotni taqdim etishning zaxira kodlari ishlatiladi) so'zlarga maxsus kiritiladi.
Axborotni uzatish uchun birinchi marta buzilishlarni tuzatish uchun informatsion zahiralashni kiritish taklif qilindi. Diskret ma'lumotlarning oddiy uzatilishini amalga oshiruvchi tizim misolida usulning asosiy g'oyasini ko'rib chiqamiz.
2-rasm. Ma‘lumotlarni uzatish sxemasi.
Uzatish paytida yuzaga keladigan xatoliklarni tuzatish uchun tuzatuvchi kodlardan foydalangan holda kanal orqali ma'lumotlarni uzatish tizimini yaratish sxemasi rasm. 2.
Uzatilishi kerak bo'lgan xabarlar uzatish tizimining kiritilishiga kod so'zlari deb ataladigan va har birining k belgilarini o'z ichiga olgan alohida x bloklari sifatida keladi:
Х = х1 х2 ... хk.
Ushbu xabarlar zaxirasiz kodlangan deb taxmin qilinadi. Kodlovchi qurilma (KQ) zahiralanmagan k uzunlikdagi X kodli so‘zlarni n(n>k) uzunlikdagi Х¢ zahiralangan so'zlarga o'zgartiradi. Bu information zahiralashni joriy etish jarayoni hisoblanadi.
Zaxiralangan Х¢ = х1¢ х2¢... хn¢ kodli so‘zlar uzatish kanaliga kiradi. Kanal shovqinlarga ta'sir qiladi, natijada n(Y¢ = y1¢ y2¢...yn ¢) uzunlikdagi kodli so'zlari Y¢ kanalning chiqishida qabul qilinganlardan uzatilganlar farq qilishi mumkin. Axborotni kanal orqali uzatish jarayonida yuzaga keladigan buzilishlarni tavsiflash uchun buzilish vektorlari qo'llaniladi. Buzilish vektori E uzunligi n(Е = е1 е2... еn) ning ikkilik so'zini o'z ichiga oladi. Noto'g'ri chiqish so'zi Y¢ ikkita uzatilgan so'z Х¢ (to'g'ri chiqish so'zlari bilan bir xil) va buzilish vektorining yig'indisi sifatida namoyon bo'ladi E. Ushbu kod so'zidagi noto'g'ri uzatilgan belgilar soniga teng bo'lgan buzilish vektoridagi birliklar soni buzilishning qisqartirilishini belgilaydi. Dekodlash qurilmasi (DQ) bir qator funksiyalarni bajaradi. Qabul qilingan kod so'zlarida buzilishlarni aniqlaydi va tuzatadi, kiritilgan zaxirani yo'q qiladi va to'g'ri chiqish so'zini hosil qiladi. Chizma sxemasida buzilishlarni aniqlash jarayoni quyidagicha ifodalanishi mumkin. Tizimning kirishida ko'p kod so'zlari Nх=2k hajmiga ega . Kanalning kirish qismida bir nechta zaxiralangan kod so'zlari Nх¢=2n(Nх¢>Nх) hajmiga ega. Kodlash jarayoni bir nechta Мх¢ dan 2k kodlash so'zlari X ko‘plik M va 2k kodlash so'zlari o'rtasida o'zaro bir-biriga mos kelishini belgilaydi. Shunday qilib, Мy ga kiritilgan barcha so'zlar kanalning kirishida paydo bo'lishi mumkin emas (xuddi shunday, М y ning barcha so'zlari uning chiqishida paydo bo'lishi mumkin emas). Kanalning kirishida (ruxsat etilgan) va kanal orqali uzatilmaydigan so'zlarning pastki qismida (taqiqlangan) paydo bo'lishi mumkin bo'lgan kodli so'zlarining pastki qismiga bo'ladi
Qabul qilingan har bir kodli so'zi dekodlash qurilmasida ikkita kichik to'plamdan biriga tegishli ravishda tahlil qilinadi. Agar u ruxsat etilgan so'zlarning pastki qismiga tegishli bo'lsa, u to'g'ri deb hisoblanadi. Bunday holda, DQ operatsiyani amalga oshiradi, teskari kodlash operatsiyalari amalga oshiriladi, natijada kiritilgan zaxirani yo'q qiladi va tizimning kiritilishiga qabul qilingan xabarning asl turi tiklanadi. Agar kod so'zi taqiqlangan bo'lsa, unda bu buzilishning dalili sifatida qabul qilinadi. Buzilishning sababi strukturaning har qanday elementi ishida doimiy ishdan chiqishi mumkin. Ushbu buzilishlar asosan avtomatik o‘zgartirgichlarda bo'lishi mumkin. Nima bo'lishidan qat'iy nazar, bu buzilishning vektori tuzatuvchi kod yaratilgan ro'yxatdan tashqariga chiqmasa, paydo bo'lgan buzilish tuzatiladi.
Shu bilan birga, informatsion zaxiralash usuli DQ ning mutlaqo ishonchli ishlashini talab qiladi. DQ ishida buzilishi, asosiy o'zgarish jarayoni to'g'ri bajarilsa ham, noto'g'ri chiqish so'zini chiqarishga olib kelishi mumkin.