Коды с исправлением ошибок

Название спецкурса на английском языке
Error correcting codes
Авторы курса
Верещагин Николай Константинович
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
Подразделение
[Кафедра математической логики и теории алгоритмов]
Семестр
Осень
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору студента на английском языке
Учебный год
2026/27
Список тем
Постановка задачи и основные границы. Канал с ошибками и стираниями Код: алфавит, размерность, длина блока, минимальное кодовое расстояние. Связь расстояния с числом исправляемых ошибок. Скорость и относительное расстояние. Граница Синглтона. Граница Хэмминга. Объём шара Хэмминга, функция Шеннона, асимптотический вид границ для двоичного и произвольного алфавита. Граница Гилберта; граница Варшамова—Гилберта и жадный алгоритм.
Линейные коды и классические конструкции. Линейные коды. Коды Рида—Соломона и их декодирование от ошибок. Коды Хэмминга $[2^m-1,2^m-m-1,3]_2$ и $[2^m,2^m-m-1,4]_2$, кодирование и декодирование. Случайные линейные коды. Коды Возенкрафта. Коды Рида—Маллера и их кодовое расстояние. Коды БЧХ; связь БЧХ с кодами Хэмминга.
Каскадные коды и явные асимптотически хорошие коды. Каскадное кодирование. Полиномиальное декодирование каскадных кодов от $(d-1)/2$ ошибок. Теорема Форни. Коды Форни—Возенкрафта—Юстесена. Коды с малой плотностью проверок на чётность (LDPC) и их связь с экспандерами.
Верхние границы параметров кода. Геометрические леммы для границ Плоткина. Первая граница Плоткина. Вторая граница Плоткина для двоичного и для произвольного алфавита. Улучшенная граница Синглтона. Граница Джонсона. Граница Элайеса—Бассалыго.
Декодирование списком и локальные алгоритмы. Коды Адамара и расширенные коды Адамара; рандомизированное декодирование за время $\mathrm{poly}(\log n)$. Декодирование списком: определение, объёмная граница, теорема Элайеса как достаточное условие. Кодовое расстояние и декодирование списком. Декодирование списком кодов Адамара со списком постоянного размера; теорема Голдрайха—Левина. Декодирование списком кодов Рида—Соломона. Композиция Рида—Соломона с Адамаром и её декодирование списком.
Список источников
А. Е. Ромащенко, А. Ю. Румянцев, А. Шень. Заметки по теории кодирования. МЦНМО, Москва, 2011; 2-е изд., испр. и доп., 2017. — Основа конспекта курса; написана по материалам лекций М. Судана в MIT.
Н. К. Верещагин. Конспект лекций «Коды с исправлением ошибок». Рукопись
V. Guruswami, A. Rudra, M. Sudan. Essential Coding Theory. Книга, черновик доступен онлайн. — Ближе всего к программе курса: границы Плоткина, Элайеса—Бассалыго, Джонсона, каскадные коды, декодирование списком, экспандерные коды.
F. J. MacWilliams, N. J. A. Sloane. The Theory of Error-Correcting Codes. North-Holland, 1977.
R. M. Roth. Introduction to Coding Theory. Cambridge University Press, 2006.
V. Guruswami. List Decoding of Error-Correcting Codes. Lecture Notes in Computer Science, vol. 3282, Springer, 2004.
Дополнительная информация

Страничка курса в Телеграме https://t.me/+7w1cLI5fA9Q1ZmYy с полной информацией о курсе

День недели
понедельник
Время
10:45-12:20
Аудитория
1613
Дата первого занятия
Аудитория первого занятия
1613
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.