ทฤษฎีข้อมูลคืออะไร?

ทฤษฎีข้อมูลเป็นกระบวนการที่มุ่งเน้นไปที่งานการหาปริมาณข้อมูลปริมาณของข้อมูลทำได้โดยการระบุวิธีการที่ทำงานได้ในการบีบอัดและสื่อสารข้อมูลโดยไม่ทำให้เกิดและการย่อยสลายในความสมบูรณ์ของข้อมูลทฤษฎีข้อมูลสามารถใช้ในหลายสาขาที่แตกต่างกันรวมถึงการคำนวณควอนตัมการวิเคราะห์ข้อมูลและการเข้ารหัส

ต้นกำเนิดของทฤษฎีข้อมูลที่ทันสมัยมักจะเกิดจาก Claude E. Shannonงานของเขาทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการสื่อสารตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 1948 วางรากฐานสำหรับการหาปริมาณและการบีบอัดข้อมูลลงในหน่วยที่ทำงานได้ซึ่งอาจถูกเก็บไว้เพื่อการดึงข้อมูลได้ง่ายในภายหลังวิธีการพื้นฐานของเขาเป็นเครื่องมือที่จำเป็นในการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบคอมพิวเตอร์เมนเฟรมต้นและแปลได้อย่างง่ายดายในการถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปในช่วงทศวรรษของปี 1970

ในฐานะสาขาของทั้งวิศวกรรมไฟฟ้าและคณิตศาสตร์ประยุกต์ทฤษฎีข้อมูลพยายามที่จะเปิดเผยวิธีการที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการถ่ายทอดข้อมูลภายในขอบเขตที่มีอยู่ในข้อมูลที่เหมาะสมแนวคิดคือเพื่อให้แน่ใจว่าการขนส่งข้อมูลจำนวนมากไม่ได้ลดคุณภาพใด ๆ แม้ว่าข้อมูลจะถูกบีบอัดในบางลักษณะตามหลักการแล้วข้อมูลสามารถคืนค่าเป็นรูปแบบดั้งเดิมเมื่อถึงปลายทางอย่างไรก็ตามในบางกรณีเป้าหมายคือการอนุญาตให้ข้อมูลในรูปแบบเดียวถูกแปลงสำหรับการส่งผ่านจำนวนมากได้รับ ณ จุดสิ้นสุดและแปลงเป็นรูปแบบอื่น ๆ นอกเหนือจากต้นฉบับโดยไม่สูญเสียข้อมูลใด ๆ ที่ส่ง

หนึ่งในแอปพลิเคชั่นของทฤษฎีข้อมูลที่หลายคนจะคุ้นเคยคือการใช้ไฟล์ zip เพื่อบีบอัดเอกสารสำหรับการส่งผ่านอีเมลหรือเป็นส่วนหนึ่งของขั้นตอนการจัดเก็บข้อมูลการบีบอัดข้อมูลทำให้สามารถส่งการส่งได้ในเวลาน้อยลงในตอนท้ายของการรับซอฟต์แวร์จะใช้ในการปล่อยหรือคลายซิปโฟลเดอร์และกู้คืนเอกสารที่มีอยู่ภายในไฟล์ zip เป็นรูปแบบเดิม

ทฤษฎีข้อมูลยังใช้กับไฟล์ประเภทอื่นเช่นกันตัวอย่างเช่นไฟล์เสียงและวิดีโอที่เล่นบนเครื่องเล่น MP3 จะถูกบีบอัดเพื่อดาวน์โหลดและจัดเก็บข้อมูลบนอุปกรณ์ได้ง่ายเมื่อเข้าถึงไฟล์จะขยายและพร้อมใช้งานทันที

อุปกรณ์อื่น ๆ อีกมากมายและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่ผู้คนใช้ทุกวันสามารถทำได้โดยการประยุกต์ใช้ทฤษฎีข้อมูลการเข้าถึงและฟังก์ชั่นของอินเทอร์เน็ตจะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีทฤษฎีข้อมูลในทำนองเดียวกันความสามารถในการจัดเก็บของดิสก์กะทัดรัดเชื่อมโยงโดยตรงกับการใช้ทฤษฎีนี้