MARIEアセンブリによる誤り検出アルゴリズム

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MARIEアセンブリによる誤り検出アルゴリズム

MARIEアセンブリによる誤り検出アルゴリズム

本リポジトリは、教育用コンピュータアーキテクチャであるMARIEのアセンブリ言語を用いて、誤り検出アルゴリズムを実装したものです。MARIEの基本命令セットを活用し、データ伝送や記憶の過程で発生しうる誤りを検出するロジックを組み込んでいます。コンピュータアーキテクチャや低レベルプログラミングの学習に適した教材として有用です。

https://github.com/ahmed2210182/Algorithm-for-Error-Detection-Using-MARIE-Assembly

概要

「Algorithm-for-Error-Detection-Using-MARIE-Assembly」は、MARIE（Machine Architecture that is Really Intuitive and Easy）という教育用のシンプルなコンピュータアーキテクチャ上で誤り検出アルゴリズムを実装したリポジトリです。MARIEは基本的な命令セットを持ち、コンピュータの動作原理を理解するための学習モデルとしてよく用いられます。本リポジトリでは、そのMARIEのアセンブリ言語を用いて、データの誤り検出を行うアルゴリズムを開発しています。具体的には、ビット列の誤りを検出するためのチェックサムやパリティビットなどの基本的な技術を、限られた命令セット内で実装し、誤り検出の仕組みを学ぶことが可能です。教育現場やコンピュータアーキテクチャの入門者にとって、実際に動作するコードを通じて誤り検出の基礎を体験できる点が特徴です。

GitHub

主な特徴

  • MARIEアセンブリ言語による誤り検出アルゴリズムの実装例
  • 教育用コンピュータアーキテクチャの学習に最適
  • シンプルな命令セットで誤り検出の基本概念を体感可能
  • GitHub上でソースコードを公開し、自由に活用・改変できる

技術的なポイント

本リポジトリの技術的な魅力は、限られた資源と命令セットで誤り検出という重要な機能を実装している点にあります。MARIEは、基本的にロード（Load）、ストア（Store）、加算（Add）、ジャンプ（Jump）、条件付きジャンプ（Skipcond）などのシンプルな命令のみで構成されており、複雑な演算や命令が制限されています。こうした環境下で、データの誤り検出機能を構築するには工夫が求められます。

誤り検出は、データ通信や記憶装置においてデータの破損を検知するための重要な技術です。一般的にはパリティビット、チェックサム、CRC（巡回冗長検査）などが用いられますが、MARIEのような教育モデルではこれらの複雑なアルゴリズムの全てを実装することは困難です。そのため、本リポジトリではより基礎的な方法、例えばビット単位のパリティ計算を通じて誤りを検出するアルゴリズムが実装されています。

具体的には、データの各ビットを順番に読み取り、XOR演算を繰り返すことでパリティビットを計算し、その結果をもとに誤りが生じていないかを判定するロジックが組まれています。MARIEの命令セットでは直接的なビット操作命令がないため、ビットシフトやマスクの代わりに算術演算や条件分岐を駆使してビット抽出を行っている点が注目されます。また、ループや条件分岐の構成により、与えられたデータ長に対して柔軟に誤り検出処理を繰り返せるよう設計されています。

さらに、プログラムはコメントやラベルで丁寧に構造化されており、MARIEの初心者でも理解しやすい構造になっています。デバッグや動作検証がしやすいように設計されているため、学習用途としての完成度が高いことがうかがえます。GitHub上にはコードのみならず、簡単な使用手順や説明も添えられており、実際に手を動かして誤り検出の仕組みを体験できるのが魅力です。

このように、MARIEのシンプルな命令体系と制約を逆手に取りながら、誤り検出という実用的かつ重要な機能を実装することで、低レベルプログラミングやコンピュータアーキテクチャの基礎技術を深く学べる教材としての価値があります。教育現場におけるコンピュータシステムの理解促進や、自作コンピュータの設計に興味がある学生・エンジニアにとって非常に有益なリポジトリと言えるでしょう。

まとめ

MARIEアセンブリで誤り検出を学べる実践的で教育的価値の高いリポジトリです。