• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.基本介绍
  • 4.汉明距离
  • 5.相关介绍
  • 6.参考资料

汉明结合方案

汉明结合方案(Hamming association scheme)亦称超立方体结合方案,是一类度量方案,结合方案的一种,汉明结合方案在编码理论中有重要的应用。1

基本信息

  • 中文名

    汉明结合方案

  • 外文名

    Hamming association scheme

  • 别称

    超立方体结合方案

  • 所属学科

    数学(组合学)

  • 简介

    一类度量方案

  • 应用

    在编码理论中有重要的应用

基本介绍

设H(n,q)是一个q元集合上的有n个分量的有序组的全体,若两个有序组恰好在i个位置上的分量不同,则称它们的汉明距离为i,将H(m,q)取作处理的集合,两个有序组的汉明距离为i时称它们有第i种结合关系,便得到具q个处理及n个结合类的结合方案,称为汉明结合方案

例如,当n=3且q=2时,汉明方案可用下面的立方体表示,立方体的8个顶点表示方案的8个处理,从顶点x到顶点y若至少需经过i条边,则表示处理x与处理y有第i种结合关系。汉明结合方案中的一个子集称为一个码,因此汉明结合方案在编码理论中有重要的应用。1

图1

汉明距离

汉明距离(Hamming distance)是为刻画纠错码的纠错能力所需要的一种度量,设image=(x1,x2,…,xn),image=(y1,y2,…,yn)是两个字,以d(imageimage)记相异分量的个数,即集合{i|1≤i≤n,xi≠yi}的基数,称这个数为字image与字image的汉明距离,简称距离,在一个非平凡码C中,任两个码字间距离的最小值称为码C的极小距离,码C的极小距离是衡量它的检错能力和纠错能力的一个数,例如,一个极小距离为2e+1的码用于数字通信时,即可检查出含于接收信息中的2e个差错又能纠正e个差错,当image=(0,0,… ,0)∈C时,称d(imageimage)为码字image的重量,记为w(image),码C中所有非零码字的重量中的最小者称为码C的极小重量。1

相关介绍

部分平衡不完全区组设计是平衡不完全区组设计的一种推广,简记为PBIBD,它是基于结合方案的概念,最早由玻色(R.C.Bose)及内尔(K.R.Nair)于1939年提出,若S={s1,s2,…,sv}为一v元集,且(S×S)\{(s,s)|s∈S}可表为m个两两不相交的非空子集R1,R2,…,Rm的并,则称Ri为结合关系。若诸关系Ri满足:

1.每一关系Ri是对称的,即当(x,y)∈Ri时必有(y,x)∈Ri;

2.对S中的每个元x,与x有第i种结合关系的元y的个数,即|{y∈S|(x,y)∈Ri}|只依赖于i,与x的具体选择无关,此数记为ni;

3.设x,y有第i种结合关系,则与x有第j种结合关系且与y有第k种结合关系的元z的个数image只依赖于数i,j,k,而与x,y的具体选择无关,

则称集S连同诸关系Ri为一个具有m个结合类(或关系)的结合方案。诸数v,ni,image(1≤i,j,k≤m)称为该结合方案的参数,基集S的元称为处理。

设v元集S上有m个结合关系Ri(1≤i≤m)的结合方案,且S上的一个区组设计有b个区组,若每个区组大小为k,S中任一元恰在r个区组中出现,并且任意两个有第i种结合关系的元恰同时出现在λi个区组之中,则称该区组设计是一个具有m个结合类的PBIBD设计,诸数b,v,r,k,λi,ni,image(1≤i,j,k≤m)称为PBIBD设计的参数,当λ1=λ2=…=λm≡λ时,PBIBD设计就是一个(v,k,λ)-PBIBD,在试验设计中,PBIBD设计被用来安排试验的方案,其中有两个结合类且参数较小的PBIBD设计最为有用,它们的存在性及构造已有表可查,结合方案与一类结合的交换代数有关,称为结合方案的玻色-梅斯纳代数,最重要的一类结合方案与编码理论有关,称为汉明结合方案,另一类结合方案与强正则图关系密切,称为度量方案,此外还有三角形结合方案等其他类型的结合方案,按结合方案的类型,具有两个结合类的PBIBD设计可分为可分组PBIBD设计、三角形设计、拉丁方型设计等,利用有限域上向量空间以及利用多种有限几何(辛几何、酉几何、正交几何等)构造结合方案和相应PBIBD设计在中国有比较活跃的研究,它起源于班成的工作,而万哲先等人则做了较为系统的研究1

参考资料

  • 1
    《数学辞海》编辑委员会数学辞海·第二卷中国科学技术出版社2002