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ギルバート=バルシャモフ限界

ギルバート=バルシャモフ限界(英: Gilbert-Varshamov bound)とは、符号(線型符号とは限らない)のパラメータの限界を指す。「ギルバート=シャノン=バルシャモフ限界」(GSV限界)とも。q進数の符号 formula_1 が長さ formula_2 で最小ハミング距離 formula_3 であるとき、その可能な最大サイズ(符号語の総数)を formula_4 とする。なお、q進数の符号は、formula_5 個の要素の体 formula_6 上の線型符号である。すると、次が成り立つ。q が素数冪の場合、この限界を次の式が成り立つ最大の整数 k を使って formula_8 と簡略化できる。符号 formula_10 の符号語の長さを formula_2、最小ハミング距離を formula_3、最大符号語数をとする。すると、全ての formula_14 について少なくとも1つの符号語 formula_15 が存在し、formula_16 と formula_17 の間のハミング距離 formula_18 に対して次が成り立つ。さもなくば、formula_16 を符号語として追加しても、その符号の最小ハミング距離 formula_3 は変化しない(formula_22 が最大であるという前提に矛盾する)。それゆえ、formula_6 全体は formula_24 を中心とする半径 formula_25 の全ての球の和集合に含まれる。ここで、各球の大きさはとなる。これは、"n"桁の符号語のうち最大 "d"-1 桁を(球の中心である符号語の対応する桁の値から)変化させ、formula_28種類の異なる値とすることができる(符号はq進数で、formula_6 種類の値を取りうる)。したがって、次のような推論が成り立つ。すなわち:となる(formula_32 であるため)。

出典:wikipedia

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