Detecção e Correção de Erros. 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação

Transcrição

1 Detecção e Correção de Erros 1

2 Objetivo Entender como o computador pode detectar erros e corrigí-los Perceber a importância da detecção e correção de erros Saber onde estes algoritmos podem ser aplicados 2

3 Sumário Introdução Desenvolvimento Considerações Finais 3

4 Computador não erra? Às vezes... Mas como o ser humano erra com uma frequência muito maior... É mais fácil um erro ser cometido pelo ser humano do que pelo computador

5 No entanto... Erros acontecem... Na transmissão de dados entre computadores os erros são mais frequentes Podem gerar grandes prejuízos

6 Revisando a aula de números binários Computadores usam números binários porque: É mais simples de implementar É mais barato de produzir É mais confiável Mas, mesmo assim, um bit pode mudar de 0 para 1 ou vice-versa!

7 Fatores espúrios Eventos acidentais que podem causar uma mudança de valor em um ou mais bits Pico de energia elétrica Ruídos Radiação cósmica...

8 Exemplo Transação Bancária Débito de 10 reais Byte com o valor em binário Devido a um fator espúrio... Um bit é trocado Débito de 138 reais!

9 Como melhorar ainda mais a confiabilidade?

10 Imagine várias cartas, branco de um lado e vermelho do outro lado

11 Vamos virar as cartas aleatoriamente

12 Cartas viradas aleatoriamente

13 Agora vamos acrescentar mais uma linha e coluna.

14 Pronto! Olhem bem para esta imagem! Copie, se quiser?

15 Suponha que ela foi transmitida pela Internet

16 Descubra se ela chegou sem erros ao destino?

17 1 erro?

18 E esta?

19 1 erro

20 Outra?

21 Fácil, 1 erro

22 Mais uma?

23 Detecto 2

24 Verifique esta também?

25 2 erros e não consigo corrigir (existem duas possibilidades de correção)

26 Vamos tentar agora?

27 Tem 4 erros, mas não detecto

28 Desafio...

29 Corrijo 3, mas dá trabalho!

30 Paridade Pode ser par ou ímpar A quantidade de linhas e colunas precisa ser ambos pares ou ímpares Exemplo: 5x9 4x6 Mas não 3x4

31 ISBN Editora: LTC; Edição: 1 (1996) Idioma: Português ISBN-10: X ISBN-13: Dimensões do produto: 22,9 x 15,7 x 1 cm Peso do produto: 281 g

32 International Standard Book Number Usa a mesma técnica de verificação! Livros possuem código de 10 dígitos, o ISBN-10 O décimo dígito é o dígito verificador, tal qual o bit de paridade do exercício anterior Ou seja, se você pedir um livro pelo ISBN o livreiro pode verificar se você cometeu um erro. Basta testar a soma verificadora. Assim você não recebe o livro errado.

33 ISBN-10 Por exemplo: ISBN x10+1x9+3x8+9x7+1x6+1x5+9x4+9x3+1x2= /11 = 15 resto 7 Se o resto for igual a zero, então o dígito verificador é zero Caso contrário, subtraia 11 do resto para obter o dígito verificador 11-7 = 4 Se o dígito verificador for 10, para evitar mais de um dígito, utiliza-se a letra x

34 International Standard Book Number Usa a mesma técnica de verificação! Livros possuem código de 10 dígitos, o ISBN-10 O décimo dígito é o dígito verificador, tal qual o bit de paridade do exercício anterior Ou seja, se você pedir um livro pelo ISBN o livreiro pode verificar se você cometeu um erro. Basta testar a soma verificadora. Assim você não recebe o livro errado.

35 ISBN-13 Usa soma módulo 10 Em aritmética modular (x 1 +3x 2 +x 3 +3x 4 +x 5 +3x 6 +x 7 +3x 8 +x 9 +3x 10 +x 11 +3x 12 +x 13 ) = 0 mod 10 Exemplo: Calcular o dígito verificador no ISBN ? s = = = / 10 = 9 remainder 3 = 10 3 = 7

36 Código de Barras Se o código de barras não for lido corretamente (dígito verificador errado) a máquina emite um sinal sonoro de erro!

37 De que se trata tudo isso? Imagine depositar R$ 1000,00 e por uma interferência na linha o valor é alterado para R$ 10,00... Imagine uma sonda em Júpiter mandar dados errados e não ser possível corrigí-los, demandando nova retransmissão. São mais de 30 minutos para o 1º bit chegar!!! Mais de uma semana para transmitir 1 imagem! Taxa de transmissão: 160 bps!! Computadores usam sistemas de controle de erros mais complexos capazes de detectar e corrigir erros múltiplos. Disco Rígido tem grande espaço alocado só para corrigir erros, de forma que seja mais confiável. Os esquemas utilizados são parecidos com o de paridade.

38 Dúvidas? 38

39 Estudar em casa assunto da aula prática Fonte: Google Educator

40 Estudar em casa assunto da aula prática Estudar o conteúdo Ver os vídeos e os outros links Resolver os exercícios Levar as dúvidas para tirar com os tutores e monitores Ainda com dúvidas, consultar o plantão de dúvidas Fazer os exercícios

41 Referências