Продление срока службы бортовой электроники космических аппаратов

[@gaussssss]

одну ошибку в одном машинном слове. При длине машинного слова 64 бита количество исправляемых ошибок < 1,5%.

Вы 1.5 процента получили из 1/64? Насколько мне известно ошибки в 1 бите на слово встречаются чаще чем в 2, в 2 - чаще чем в 3 и так далее. Поэтому процент исправляемых ошибок не 1.5, иначе смысла использовать такую коррекцию было бы мало.

[@ALT0105]

Это свойство используемого в ECC-памяти кода Хэмминга. Ошибки могут встречаться с любой частотой, но код Хэмминга исправляет только одну ошибку в блоке. Если размер блока 4 бита, то число исправляемых ошибок - 25% от длины слова (при избыточности 75%), если блок 64 бита, то исправляется 1,56% при избыточности 11%. Корректирующих кодов много и все разные, выбрать можно любой. Я предлагаю голографический.

[@gaussssss]

Ошибки могут встречаться с любой частотой

И ошибка в большем числе битов встречается реже чем в меньшем числе битов.

Если размер блока 4 бита, то число исправляемых ошибок - 25% от длины слова

Неа. Статистика ошибок не так работает.

[@ALT0105]

Речь не о статистике ошибок, а о возможностях кода Хэмминга. Он исправляет только одну ошибку в слове любой длины. Это значит, что если по статистике ошибок возможно появление более одной ошибки в слове, то код Хэмминга бесполезен. В ECC-памяти, которая обычно используется в серверах, установленных в помещениях, ошибки возникают редко и код Хэмминга хорошо справляется. Космос не для него.

[@gaussssss]

Речь не о статистике ошибок, а о возможностях кода Хэмминга

Который не использовался бы, если б вероятность появления ошибки любой длины была одинаковая. Однако это не так.

Это значит, что если по статистике ошибок возможно появление более одной ошибки в слове, то код Хэмминга бесполезен

Для вас нет разницы насколько велика эта вероятность? Типа (цифры с потолка) ошибки в 1 бите возникают каждую секунду, ошибки в 2 битах раз в час и для вас кодирование исправляющие 1 бит сразу стало бесполезным?

Для понимания важности статистики ознакомьтесь например со статьей "DRAM Errors in the Wild: A Large-Scale Field Study".

Космос не для него

Можете подсказать где ознакомиться с статистикой ошибок в том же ддр в космосе? Статистику ошибок на земле я могу в соседнем отделе получить, а вот с космосом мы не работаем.

[@ALT0105]

Который не использовался бы, если б вероятность появления ошибки любой длины была одинаковая. Однако это не так.

Естественно, не так. Вероятность ошибки в каждом случае своя и корректирующий код выбирают исходя из вида ошибок и интенсивности их потока. Например, для серверной памяти (ECC) на земле, в системе ГЛОНАСС в космосе и во множестве других случаев используется код Хэмминга, для записи компакт-дисков, в передатчиках на космических аппаратах Вояджер и во многих системах связи используется код Рида-Соломона, в 5G - LDPC код и т.д.

Для понимания важности статистики ознакомьтесь например со статьей "DRAM Errors in the Wild: A Large-Scale Field Study".

Приводится статистика - тысячные доли процента в час на мегабайт. Конечно, здесь достаточно кода Хэмминга в ECC-памяти.

Можете подсказать где ознакомиться с статистикой ошибок в том же ддр в космосе? 

1.На космическом аппарате Кассини-Гюйгенс установлены два идентичных устройства записи, каждое из которых содержит 2,5 гигабита памяти. На протяжении первых 2,5 лет полёта регистрировалось примерно постоянное количество ошибок каждый день: примерно 280 ошибок в день.

2.Для статической памяти 537–ой серии объёмом 32 кбайт, используемой в системном контроллере бортовой вычислительной системы, ожидаемая средняя интенсивность сбоев для высоких орбит может доходить в сутки до 0,0001 сбоя, а пиковая —  до 1 сбоя. Сбои динамической памяти объёмом 2–4 Мбайт могут достигать интенсивности 0,01 сбоя в сутки, а флэш–памяти —  0,0000001 сбоя в сутки. Постоянные запоминающие устройства контроллеров, не использующие зарядовое хранение информации, подобным сбоям не подвержено [1].

[1]. Отчет о научно–исследовательской работе «Разработка и исследование надёжных методов хранения информации в аэрокосмических системах и комплексах» / промежуточный / № госрегистрации 114103140062б / номер темы С8, код проекта 2716. —  Санкт Петербург, 2015, — 164 с.

[@gaussssss]

Приводится статистика - тысячные доли процента в час на мегабайт. Конечно, здесь достаточно кода Хэмминга в ECC-памяти.

Еще раз. Ошибки в одном бите за слово и в двух битах за слово имеют разную вероятность появления. В статье показано что процент неисправимых ошибок (в 2 и более битах) около процента. То есть хэмминг исправляет 99 процентов всех ошибок, а не 1.5, как вы пишете.

примерно 280 ошибок в день.

Каких именно ошибок? Если в 1 бите - хэмминга хватит

[@ALT0105]

Код Хэмминга по принципу действия исправляет одну ошибку в кодовом слове. Кодовое слово - это информационные биты плюс служебные. Проценты как средство измерения здесь плохо подходят, но раз уж начал: если в слове 7 бит, то одна ошибка занимает 14% длины слова, и эти 14% он исправляет. Если слово длиной 64+8 бит, то ошибка занимает менее 1,5%. Другие коды исправляют больше ошибок. Код Рида-Малера, например, исправляет ошибки, занимающие 25% длины большого слова (десятки бит).

[@ALT0105]

Поправка. В коде Хэмминга при числе информационных бит 4 добавляются 3 служебных, а исправляется одна ошибка на их сумму, т.е. на 7 бит. Итого - 14% исправляемых ошибок, не 25. Для блока 64 бита добавляются 8 бит, исправляется менее 1,5℅ ошибок

[@VT100]

Голограмма на рис. 1 выглядит симметричной относительно 99. Вероятно, и для остальных Y так. Как мы определим, что фрагмент с потерей 75 % на рис. 3 относится к голограмме с Y=99?
Т.е. какова помехоустойчивость определения границ голограмм?
Коды Mathlab публикуете?

[@ALT0105]

Каждый участок кода уникален в этой последовательности, поэтому по любому его участку, по обрывкам, разбросанным по всей длине, восстанавливается полная картина. Это использование свойства делимости голограммы (в оптике - по ее осколку восстанавливается полное изображение). С потерей качества, возрастанием шума, но до определенного предела, зависящего от длины голограммы, это работает. Т.е. при накоплении за несколько лет ошибок в бортовой памяти, занимающих в совокупности до 80% памяти, спутник остается управляемым и жизнеспособным.

[@ALT0105]

Коды Mathlab публикуете?

Просто показать коды мало, нужны будут пояснения. Мягкий декодер, работающий при 100% ошибок, имеет более 2000 строк.