Was ist Informationstheorie?
Informationstheorie ist ein Prozess, der sich auf die Quantifizierung von Informationen konzentriert. Die Quantifizierung von Informationen wird erreicht, indem tragfähige Methoden zum Komprimieren und Übermitteln von Daten identifiziert werden, ohne die Integrität der Daten zu verursachen und zu beeinträchtigen. Die Informationstheorie kann in einer Reihe verschiedener Bereiche eingesetzt werden, einschließlich Quantencomputing, Datenanalyse und Kryptographie.
Der Ursprung der modernen Informationstheorie wird gewöhnlich Claude E. Shannon zugeschrieben. Seine 1948 erstmals veröffentlichte Arbeit A Mathematical Theory of Communication legt den Grundstein für die Quantifizierung und Komprimierung von Daten in brauchbare Einheiten, die zum späteren Abrufen gespeichert werden können. Sein grundlegender Ansatz lieferte die notwendigen Werkzeuge, um die Effizienz früherer Mainframe-Computersysteme zu verbessern, und führte leicht zum Aufkommen von Desktop-Computern im Jahrzehnt der 1970er Jahre.
Als Teilgebiet der Elektrotechnik und der angewandten Mathematik versucht die Informationstheorie, die effizientesten Methoden zur Übermittlung von Daten innerhalb der Grenzen aufzudecken, die den eigentlichen Daten inhärent sind. Damit soll sichergestellt werden, dass der Massentransit von Daten die Qualität in keiner Weise beeinträchtigt, auch wenn die Daten auf irgendeine Weise komprimiert sind. Idealerweise können die Daten bei Erreichen des Ziels in ihre ursprüngliche Form zurückversetzt werden. In einigen Fällen besteht das Ziel jedoch darin, zu ermöglichen, dass Daten in einer Form für die Massenübertragung konvertiert, zum Zeitpunkt der Beendigung empfangen und einfach in ein anderes Format als das Original konvertiert werden, ohne dass die übertragenen Informationen verloren gehen.
Eine Anwendung der Informationstheorie, mit der viele Menschen vertraut sind, ist die Verwendung von ZIP-Dateien, um Dokumente für die Übertragung per E-Mail oder als Teil von Datenspeicherungsverfahren zu komprimieren. Durch die Komprimierung der Daten kann die Übertragung in kürzerer Zeit abgeschlossen werden. Auf der Empfängerseite wird die Software verwendet, um den Ordner freizugeben oder zu entpacken und die in der ZIP-Datei enthaltenen Dokumente in ihrem ursprünglichen Format wiederherzustellen.
Die Informationstheorie kommt auch bei anderen Dateitypen zum Einsatz. Beispielsweise werden die Audio- und Videodateien, die auf einem MP3-Player abgespielt werden, komprimiert, um sie einfach herunterzuladen und auf dem Gerät zu speichern. Beim Zugriff werden die Dateien erweitert und stehen sofort zur Verfügung.
Viele andere Geräte und moderne technologische Fortschritte, die Menschen täglich nutzen, werden durch die Anwendung der Informationstheorie ermöglicht. Der Zugang und die Funktion des Internets wären ohne Informationstheorie nicht möglich. In gleicher Weise ist die Speicherkapazität einer Compact Disk direkt mit der Verwendung dieser Theorie verbunden.