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¿Qué es la redundancia en teoría de la información?

Redundancia

En el lenguaje cotidiano, «redundante» es sinónimo de innecesario, de exceso que debería eliminarse. En teoría de la información, el concepto tiene un significado radicalmente distinto: la redundancia no es un defecto, sino una necesidad funcional de toda comunicación eficaz.

Claude Elwood Shannon

 

 

Claude Elwood Shannon (1916-2001)
Matemático e ingeniero norteamericano.
Foto: Wikipedia, Tekniska Museet, Suecia.
Autor desconocido.

 

 

 

Shannon publicó el texto fundacional de la teoría de la información en 1948:

Shannon, Claude E. (1948). A mathematical theory of communication. The Bell System Technical Journal, v. 27, pp. 379–423, 623–656.

En él demostró que cualquier canal de comunicación está expuesto al ruido: interferencias que distorsionan o destruyen parte del mensaje. La solución no es eliminar el ruido (cosa casi imposible), sino introducir redundancia en el mensaje. La redundancia es una porción de información que ya es predecible dado el contexto, y que permite al receptor reconstruir el mensaje aunque parte de él se pierda. La redundancia es deseable como sistema de control de errores.

Definición técnica de redundancia:
Uso de códigos de información con más contenido informativo del necesario.

R = redundacia
In = capacidad informativa necesaria
Ic = capacidad informativa del código utilizado
R = 1 – In/Ic

Ejemplos:

a) El idioma español tiene una redundancia de alrededor del 25%. Si en un texto faltan algunas letras, es posible entender su significado.

Sea por ejemplo, la frase: «El reloj va atrasado» que tiene 20 signos (entre letras y espacios).

Esta otra versión de la frase con solo 16 signos también se entiende:

«I rloj va atrsdo».

Imaginando que la segunda versión es suficientemente útil y eficaz, en este caso la redundacia de la frase completa es:

R = 1 – 16/20 = 1 – 0,8 = 0,2    o sea, un 20%

El hecho de que en un idioma se pronuncien más sonidos para expresar una misma idea ayuda a su inteligibilidad. Así por ejemplo, en igualdad de condiciones, el idioma español se entiende mejor que el inglés puesto que utiliza palabras más largas, más signos, para expresar las mismas ideas.

b) Cuando se quiere un alto grado de seguridad en la transmisión de datos se envía toda la información por duplicado (redundancia del 50%) y se contrastan los mensajes o La contrastación puede hacerla el receptor o bien el emisor, recibiendo el eco de lo que ha enviado, para comprobar si coincide.

c) Si se emplea el código internacional de deletreo (código de la International Civil Aeronautical Organization, ICAO), la redundancia es:

In = capacidad informativa necesaria = 26 letras del alfabeto
Ic = capacidad informativa del código utilizado = 138  (suma de las letras de las palabras del código de la ICAO)

R = 1 – 26/138 = 1 – 0,188 = 0,81 (81%)

Alfabeto ICAO

Fuente: https://www.angleofattack.com/icao-alphabet

 

Para la X a veces se usa Xylophone (en inglés se pronuncia sailofoun).

d) Redundacia en los ISBN
Los ISBN tienen 13 cifras, pero la 13ª es un número resultado de un algoritmo calculado con las otras 12 cifras, que permite comprobar si es correcto.

Así, la redundacia de los ISBN es:

R = 1 – 12/13 = 0,077   es decir, un 7,7%

¿Por qué importa hoy?
La redundancia está en la base de todos los sistemas digitales modernos: los códigos de corrección de errores que permiten que un CD rayado siga sonando, los protocolos de internet que garantizan que los paquetes de datos lleguen completos, o los subtítulos automáticos que funcionan incluso con ruido de fondo. Comprender este concepto permite entender por qué los sistemas de comunicación son mucho más robustos de lo que parecen, y cuáles son sus límites reales.

Para saber más
Shannon, C. E.; Weaver, W. (1949). The mathematical theory of communication. University of Illinois Press. ISBN: 978 0 252725487

 

Tomàs Baiget, Editor
Ediciones Profesionales de la Información
SCImago Research Group
https://www.scimagoepi.com
baiget@gmail.com