1. Pojęcia podstawowe

1.4. Metryka Hamminga

Niech będzie dowolnym ustalonym alfabetem. Wprowadźmy w tym alfabecie metrykę dyskretną ρd: V × → R+. Z twierdzenia 1 z Dodatku (p. Metryka Hamminga) wynika, że funkcja ρH: Vn × Vn → Rzdefiniowana wzorem: dla każdego y, x ∈ Vn

ρ(x, y) = \displaystyle\sum^n_{i+1} ρ(xi, yi)

jest metryką. Nazywamy ją metryką lub odległością Hamminga w przestrzeni Vn (Vn jest to przestrzeń wszystkich słów o długości n nad alfabetem V). Najczęściej rozważamy metrykę Hamminga dla Vn = {0, 1}. Oczywiście ρHVn × Vn N ∪ {0} czyli ρH jest funkcją o wartościach w zbiorze liczb całkowitych nieujemnych.

Wartość ρ(x, y) = \displaystyle\sum^n_{i+1} ρ(xi, yi) dla 2 słów y, x ∈ Vn (czyli 2 słów o długości n nad alfabetem V) jest równa liczbie pozycji na, których słowa x i y się różnią. Jeśli np. przesyłamy słowo x przez kanał telekomunikacyjny i na wyjściu tego kanału otrzymujemy słowo y to ρ(x, y) podaje liczbę błędów transmisji słowa x.
Jeśli V = {0,1} oraz = 01110000 i = 10001111 to odległość Hamminga tych 2 słów jest równa 8.

Waga słowa binarnego. Wagą słowa binarnego z przestrzeni {0,1}n (lub ogólniej z {0,1}*) nazywamy liczbą jedynek w tym słowie. W ten sposób definiujemy na {0,1}* funkcję w: {0,1}→ N ∪ {0}. Oczywiście dla a ∈ {0,1}mamy w(a) = ρ(0, a) gdzie ρjest metryką Hamminga. Można wyrazić metrykę Hamminga ρH w {0,1}za pomocą funkcji wagi w.

Niech x, y ∈ {0,1}n, x = (x1, x2, ..., xn), y = (y1, y2, ..., yn), wówczas mamy

ρ(x, y)\overset{df}{=} \displaystyle\sum^n_{i=1} ρ_d(x_i, y_j) \overset{df}{=} \displaystyle\sum^n_{i=1} w(x_i-_2y_i) = w(x-y)=w(x+y)

gdzie xi - 2 yi oznacza różnicę modulo 2, xy oznacza różnicę modulo 2 po współrzędnych a x + y sumę modulo 2 po współrzędnych.


Waga słowa 11111111 jest równa 8, tzn. w(11111111)=8, w(00)=0, w(001)=1.