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QRコード誤り訂正の内側を理解しよう

2025/01/31に公開

誤り訂正の仕組みを探ろう!

みなさん、QRコードを使ったことがありますよね?
スマホでピッとスキャンするあの四角いマーク。でも、QRコードが少し汚れていたり、一部が隠れていても読み取れるのはなぜでしょうか?その秘密は「誤り訂正」という魔法のような技術にあります!

誤り訂正って何?

誤り訂正は、QRコードの中に隠された特別な情報です。
この情報があれば、QRコードの一部が読めなくても、元のメッセージを復元できるんです。
まるで、友達が言った言葉の一部が聞こえなくても、前後の文脈から推測できるようなものです。

どうやって働くの?

QRコードを作るとき、元のデータに加えて「冗長データ」という特別な情報も一緒に入れます。このデータが、QRコードの一部が損傷したときに活躍するんです。

例えば、「こんにちは」というメッセージをQRコードにする場合、実際には「こんにちは+特別な情報」が入っています。この特別な情報があれば、「こん□ちは」(□は読めない部分)となっても、「に」を復元できるんです!

Rustでやってみよう!

では、Rustというプログラミング言語を使って、簡単な誤り訂正の例を見てみましょう。

use reed_solomon::Encoder;

fn main() {
    // メッセージを準備
    let message = "こんにちは";
    
    // エンコーダーを作成(10文字分の誤りを訂正できる)
    let encoder = Encoder::new(10);
    
    // メッセージをエンコード(特別な情報を追加)
    let encoded = encoder.encode(message.as_bytes());
    
    // エンコードされたデータを表示
    println!("エンコード後: {:?}", encoded);
    
    // 一部のデータを故意に壊す
    let mut damaged = encoded.clone();
    damaged[2] = 0; // 3番目のデータを0に
    
    // 壊れたデータを修復
    let repaired = encoder.correct(&damaged, None).unwrap();
    
    // 修復されたメッセージを表示
    println!("修復後: {}", String::from_utf8_lossy(&repaired));
}

このコードでは、「こんにちは」というメッセージに特別な情報を追加し、わざと一部を壊しても元に戻せることを示しています。

まとめ

QRコードの誤り訂正は、私たちの日常生活を便利にしている素晴らしい技術です。少し汚れていても、一部が隠れていても、QRコードが読み取れるのはこの魔法のおかげなんです。次にQRコードを見かけたら、その中に隠された誤り訂正の魔法を思い出してくださいね!

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