Sicherung der Informationsdarstellung

Aus IV
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Bei der Übertragung von Informationen können Fehler aufreten. Um dies zu vermeiden, ist es wichtig, Informationen abzusichern. Hierbei werden gezielt Redundanzen eingeführt.

Informationen müssen gegen Fehler abgesichert werden, die z. B. bei Datenübertragungen (durch Störungen des elektrischen Signals), aber auch durch Speicherung auf defekten Speichermedien auftreten können. Das Prinzip hierfür ist überall dasselbe: Zusätzliche („redundante[Anmerkung 1]) Bits werden eingeführt und erhalten ihren Wert in Abhängigkeit von den abzusichernden Daten.

Ein einfaches Verfahren dieser Art ist das Paritätsbit: Ein zusätzliches Bit wird so gesetzt, dass die Anzahl der Eins-Bits gerade (bei „gerader Parität”) bzw. ungerade („ungerade Parität”) ist. Lautet z. B. der Wert eines Bytes 01101011, so ist dieser Wert bei gerader Parität durch ein Bit mit dem Wert 1 zu ergänzen: Es ergibt sich 011010111. Wird ein Bit verfälscht (z. B. 010010111), ist die Anzahl der Eins-Bits ungerade, und die Verfälschung der Daten wird erkannt. Der Fehler kann aber aus den falschen Daten heraus nicht korrigiert werden (im Fall der Datenübertragung z. B. müssen die verfälschten Werte noch einmal angefordert werden). Ebenso wenig können Fehler erkannt werden, bei denen zwei Bits verfälscht wurden (z. B. 010010101), da die Anzahl der Eins-Bits gerade bleibt.

Aufwändigere Verfahren können auch Fehler erkennen, bei denen mehr als ein Bit verfälscht wird; manche dieser Verfahren können auch bestimmte Fehler korrigieren, ohne dass die verfälschten Daten neu übertragen werden müssen. (Im Fall von Disketten und Festplatten wird z. B. ein Verfahren namens „cyclic redundancy check” eingesetzt; wird z. B. beim Lesen oder Beschreiben einer Diskette oder Festplatte die Fehlermeldung „CRC-Fehler” angezeigt, so bedeutet dies, dass eine Verfälschung der aufgezeichneten Information eingetreten ist – z. B. aufgrund eines Materialdefekts auf dem Datenträger.)

Anmerkungen

  1. Jener Teil einer Informationsmenge, der weggelassen werden kann, ohne den Informationsgehalt zu ändern, wird als redundant bezeichnet. Redundant ist jedoch keineswegs gleichbedeutend mit überflüssig: gezielte Redundanz trägt u.a. wesentlich zur Funktionssicherheit eines Systems durch rechtzeitige Fehlererkennung bei. Ebenso können durch Einführung gezielter Redundanzen (etwa durch Speichern von häufig gebrauchten Zwischenergebnissen oder auch durch Einsatz von prinzipiell redundanten Suchstrukturen Berechnungs- und Suchvorgänge signifikant beschleunigt werden.

Zitiervorschlag

Bodenhofer in Höller, Informationsverarbeitung, Informationsdarstellung#Sicherung der Informationsdarstellung (mussswiki.idb.edu/iv1)

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