O que é teoria da informação?

Teoria da Informação

A Teoria da Informação é um ramo da teoria da probabilidade e da estatística que lida com a quantificação, armazenamento e comunicação de informação. Foi formalizada por Claude Shannon em seu artigo de 1948, "A Mathematical Theory of Communication," e desde então tornou-se uma ferramenta fundamental em áreas como ciência da computação, física, linguística e neurociência.

Conceitos Chave:

• Entropia: A entropia quantifica a incerteza associada a uma variável aleatória. Quanto maior a entropia, maior a incerteza e, portanto, mais "informação" é necessária para descrever a variável.

• Informação Mútua: Mede a quantidade de informação que uma variável aleatória contém sobre outra. É uma medida da dependência entre duas variáveis.

• Capacidade de Canal: A capacidade de canal define a taxa máxima na qual a informação pode ser transmitida através de um canal de comunicação de forma confiável. É limitada pelo ruído e outras imperfeições do canal.

• Codificação de Fonte: O objetivo da codificação de fonte é representar dados da forma mais eficiente possível, removendo redundâncias. Exemplos incluem a compressão de dados (ZIP, JPEG, etc.).

• Codificação de Canal: A codificação de canal adiciona redundância aos dados transmitidos para proteger contra erros introduzidos pelo canal de comunicação. Exemplos incluem códigos de correção de erros.

Aplicações:

A teoria da informação tem uma ampla gama de aplicações, incluindo:

• Compressão de dados: Desenvolvimento de algoritmos para comprimir arquivos de áudio, vídeo e texto.
• Comunicação: Projeto de sistemas de comunicação confiáveis e eficientes.
• Criptografia: Criação de códigos seguros para proteger informações confidenciais.
• Aprendizado de máquina: Desenvolvimento de algoritmos para aprender com dados.
• Bioinformática: Análise de dados genéticos e biológicos.