informasjonsrate

Informasjonsrate er målingen av hvor mye informasjon som overføres eller genereres per tidsenhet. Den vanligste enheten er bit per sekund (bps). Begrepet brukes i informasjons­teori og i kommunikasjonssystemer for å beskrive hvor effektivt data formidles.

I en diskret kilde uten hukommelse (hukommelsesløs) med alfabet X og sannsynlighetsfordeling p(x) har hvert symbol sitt informasjonsinnhold H(X) = - sum p(x) log2 p(x) biter. Hvis kilden produserer f symboler per sekund, er informasjonsraten R = f × H(X). For kilder med hukommelse er informasjonsraten entropiratet H' = lim (n→∞) (1/n) H(X1,...,Xn).

I kommunikasjonssystemer betegner informasjonsraten hastigheten som informasjonen faktisk overføres fra sender til mottaker, etter at feilretting og annen overhead tas med. Gross bitrate inkluderer alle biter sendt; informasjonsraten (netto) er andelen biter som faktisk bærer informasjonsinnhold. Kanalens kapasitet C er den teoretiske øvre grensen for informasjonsraten over en kanal med båndbredde B og signal/støy-forhold S/N: C = B log2(1 + S/N) bit per sekund.

I praksis kan den faktisk oppnåelige informasjonsraten være lavere enn kapasiteten på grunn av kodingsinnsuffektivitet, båndbredde-overheads og tidsvariasjoner. Informasjonsraten er derfor sentralt i design av koding, modulasjon og overføring, samt i datareduksjon og komprimering.

Innenfor dataanalyse og komprimering kobles informasjonsrate til entropi og koding. Den gir en teoretisk ramme for å vurdere hvor mye data som virkelig har informasjonsinnhold, og hvor mye ressurser som kreves for å lagre eller overføre det.