Digitale Pioniere (19): Ingrid Daubechies : Kleine Wellen sparen Speicherplatz

Mit der von Ingrid Daubechies entwickelten Wavelet-Transformation lässt sich die Datenmenge erheblich reduzieren.

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Ingrid Daubechies
Ingrid DaubechiesFoto: David von Becker

Aller Ehren wert

Digitale Bilder und Videos fressen viel Speicherplatz. Mithilfe der Wavelet-Transformation, die Ingrid Daubechies entwickelt hat, lässt sich die Datenmenge erheblich reduzieren, ohne dass wichtige Informationen verloren gehen. Das macht viele Anwendungen schneller.

Zur Person

Bereits als Kind hatte Ingrid Daubechies, geboren 1954 in Belgien, ein Faible für Mathematik. Sie schneiderte Puppenkleider und beobachtete fasziniert, wie flache Stoffstücke beim Zusammenfügen geschwungene dreidimensionale Objekte bildeten. Und wenn sie abends nicht schlafen konnte, berechnete sie im Kopf Potenzen der Zahl 2 (1, 2, 4, 8, 16, …) die rasch sehr groß wurden. Als Studienfach wählte sie allerdings Physik. 1987 ging Daubechies an die berühmten Bell Laboratories in Murray Hill (New Jersey). Im selben Jahr heiratete sie den Mathematiker Robert Calderbank – und entwickelte die Grundlage ihrer Wavelet-Methode.

Dahinter steckt der Versuch, komplexe Signale durch viele kleine, standardisierte Wellenstückchen zu beschreiben. Ein Beispiel: Das wilde Auf und Ab, wie es Seismografen auf eine Papierrolle zeichnen, wird in zig kurze Wellenabschnitte zerlegt, die völlig unterschiedlich aussehen, aber jeweils eindeutig mit einer mathematischen Formel beschrieben werden können. Diese „kleinen Wellen“ - so die ungefähre Übersetzung des Kunstworts Wavelets - sind sozusagen die Grundbausteine des komplexen Datenwusts. Wer sie kennt, kann die Datenmenge deutlich reduzieren. So basiert zum Beispiel das JPEG-2000-Format, in dem digitale Filme in Europa erstellt werden, auf Wavelets.

Von 1994 an war Daubechies die erste Mathematikprofessorin an der Universität Princeton. 2011 wechselte sie an die Duke-Universität in Durham (North Carolina) und wurde zudem die erste Präsidentin der International Mathematical Union, die ihren Sitz in Berlin hat.

Daubechies und Calderbank leben in Durham und haben zwei Kinder.

Gut zu wissen

Das FBI hat 1993 die Wavelet-Transformation eingeführt, um Speicherplatz für digitalisierte Fingerabdrücke zu sparen. Angeblich braucht man 93 Prozent weniger als zuvor.

Vor 75 Jahren stellte Konrad Zuse den ersten funktionsfähigen Computer Z3 in Berlin vor. Aus diesem Anlass blicken das Zuse-Institut Berlin und der Tagesspiegel am 11. Mai auf einer internationalen Konferenz in die digitale Zukunft: „The Digital Future – 75 Years Zuse Z3 and the Digital Revolution.“  75 Folgen über die wichtigsten Wegbereiter des digitalen Zeitalters zeigen, was bisher geschah. Mehr zur Veranstaltung: www.science-match.info

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