Kodetze-teoria

Kodetze-teoria kodeen ezaugarriak zein hauek aplikazio jakin batzuetan dituzten helburuak aztertzen dituen ikerketa da. Beraz, zifratzearen bidez eraldatutako informazioa aztertzen da. Zifratzeari esker, mezu hori ezin du edonork irakurri. Hala ere, ikerkuntza honetan, ez da aztertzen nork daukan informazioa eskuragarri; baizik eta, kodean izandako erroreak hautemateko eta zuzentzeko gai izatea. Horretarako, datu-konpresioa, kriptografia, errore-detekzioa zein zuzenketa, datu-transmizioa eta datuak biltzeko gailuak erabiltzen dira.^[1]

Kodeak hainbat zientzia-esparrutan izan dira landuak: informazio-teorian, ingeniaritza elektrikoan, matematikan, hizkuntzalaritzan eta konputazioaren zientzian. Zientzia-esparru hauen helburua datu-transmizioa eraginkorragoa eta fidagarriagoa edo seguruagoa izatea da. Horretarako, erredundantziaren ezabaketan eta agertatuko erroreen zuzenketan edo hauek antzemateaz oinarritzen da.

Lau kodetze-mota daude:^[2]

Datu-konpresioa, kodearen kodetzean oinarritzen dena.
Errore-detekzioa eta zuzenketa
Kriptografia
Linea kodea

Historia[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Kodetze-teoria konpresio eta fidagarriak diren oinarrizko mugak bilatzeko asmoz garatu zen. 1948an, Claude Shannonek "A Mathematical Theory of Communication" artikulua argitaratu zuen, kodetze-teoriaren jatorria definitzeko asmoz. Bertan, informazioaren edo biten kuantifikazioa aurkeztu zuen. Horrez gain, igorlearen eta hartzailearen arteko komunikazioan izan beharreko mugak adierazten dituzten teorema edo formulak aurkezteaz ez ezik, deskodetzeak dauzkan egikizunak definitu ziren.

Shannonentzako orain ezagutzen dugun kanalaren "zaratak" ez zeukan gure esanahi bera. Berarentzako ez zen komunikazio fidagarri bat izateko mugatzaile absolutua; aitzitik, kanalaren ezaugarri bat izango balitz moduan hartzen zuen. Gainera, honako hau kodetze teknika egokiak, erroreen kontrolan oinarritutakoak, erabiliz murriztu zitekeela zioen. Honi esker, informazio zehatzagoa lortu zitekeen. Baina ez da modu bakarra datuen zehaztasuna lortzeko. Kanalaren kodetzea egin beharrean, seinalearen potentzia handituz lor daiteke ere. ^[3]

Datu transmizioaren arazoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Igorle batek hartzaile bati mezu bat bidaltzen dio kanal baten bitartez. Kanalean egon daitezkeen interferentziak direla eta, datu-transmizioa egitean arazoak gerta daitezke. Honako egoera hauetan laburtu daitezke arazoak:

Hartzaileari ez zaio igorleak bidalitako mezua iristen, baizik eta mezu desberdin bat.
Kanala oztopatu da, mezua hartzailea ez den norbaitek jaso baitu eta honek mezua eraldatu du edo okerreko erabilpena izan du.

Egoera hauek kanalak bereiztea eragiten du, honako hauek identifikatuz:

Kanal ez fidagarria: Kanaleko "zaratak" datu trukaketa zailtzen du. Honen adibide izango litzateke CD bat irakurri nahi denean eta honen irakurketa ezin egin daitekenean, hatz-aztarnak daudelako.
Kanal ez segurua: Igorlea ez den norbaitek, espioiak, informazioa eraldatzen edo bereganatzen duenean. Horren eredu izango litzateke online bidezko erosketak egiten duzunean, bisa zenbakia lapurtzen dizutenean edota mezuaren esanahia, adibidez erosketaren prezioa, aldatzen dizutenean.

Arazo hau guztiak konpontzeko asmoz, kanaletako interferentziak ekidin laguntzen duten tresnak erabili behar dira. Adibidez, matematika. Hauen bidez, kanala ez fidagarria bada, hasierako mezua berreskuratu daiteke eta kanala ez segurua denean, informazioa ezkutatu dezakegu.

Lehenengoari dagokionez, errore detekzioa eta zuzenketa erabiliko dira. Hauei esker trasmizioan arazo bat izan den hauteman daiteke eta deskodeketa erabiliz, hasierako mezua berreskuratu dezakegu.

Bigarrenari dagokionez, kriptografia erabiliko da. Honen bidez, informazioa bidali aurretik, datuen zifraketa edo enkriptaketa egingo da, zentzurik ez duen mezu bilakatuz. Hartzailea mezu hau jasotzean, hasierako mezua lortzeko asmoz, deszifraketa edo desenkriptaketa egingo du.

Datuen ezaugarrien zein erabiliko den kanalaren arabera, gerta daiteke aurretik aipatutako tresna guztiak erabili behar izatea. Egoera horretan egotekotan, lehendabizi mezua zifratzen da. Gero, kodetzen da eta hartzaileari bidaltzen zaio. Honek, mezua deszifratu aurretik, deskodetu beharko du. ^[4]