Was ist ein Token (Informatik) / eine Tokenisierung?

Ein Token ist die kleinste semantische Einheit in einer Programmiersprache oder einer natürlichen Sprache. Es repräsentiert ein einzelnes Wort, einen Operator, eine Zahl oder ein anderes Symbol, das von einem Compiler oder Parser erkannt und verarbeitet werden kann.

In der Informatik bezeichnet ein Token einen digitalen Vermögenswert, der in einer Blockchain gespeichert ist. Kryptowährungen wie Bitcoin und Ethereum sind Beispiele für Tokens, die als Zahlungsmittel dienen. Token können in verschiedene Arten unterteilt werden: Utility Tokens, die Zugang zu bestimmten Dienstleistungen bieten, und Security Tokens, die Anteile an einem Vermögenswert repräsentieren. Bei Initial Coin Offerings (ICOs) können Investoren Token kaufen und damit Kapital beschaffen. Smart Contracts sind Programme, die die Bedingungen von Transaktionen automatisieren und die Funktionsweise von Token unterstützen.

Die Verwendung von Krypto-Token hat das Potenzial, die Art und Weise, wie wir Zahlungsmittel und Währungseinheiten verwalten, zu revolutionieren. Dank DeFi (Dezentralisiertes Finanzwesen) können Nutzer Token für verschiedene Zwecke verwenden, wie z. B. zum Tausch oder zur Investition in neue Projekte. Es gibt auch nicht fungible Token, die einzigartige digitale Ressourcen repräsentieren, wohingegen Coins wie Bitcoin oder Ether fungibel sind. Nutzer können Wallets erstellen, um ihre Tokens zu speichern und zu verwalten, wobei der ERC20-Token-Standard häufig verwendet wird, um die Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchains zu gewährleisten.

Arten von Tokens: Was gibt es?

Tokens können in verschiedene Kategorien eingeteilt werden:

So funktioniert ein Token

Ein Token in der Informatik funktioniert nicht im eigentlichen Sinne. Ein Token ist eher ein statisches Element, ein Baustein, der von einem Compiler oder Parser erkannt und verarbeitet wird. Es ist vergleichbar mit einem Wort in einem Satz: Ein Wort an sich führt keine Aktion aus, sondern trägt zur Gesamtbedeutung des Satzes bei.

Was ein Token bewirkt, ist, dass es:

• Erkannt wird: Der Compiler oder Parser identifiziert das Token und ordnet es einer bestimmten Kategorie zu (z.B. Schlüsselwort, Bezeichner, Operator).
• Verarbeitet wird: Die Informationen über das Token werden im weiteren Verarbeitungsprozess genutzt. Zum Beispiel wird bei der Syntaxanalyse überprüft, ob die Reihenfolge und die Kombination der Tokens den Regeln der Programmiersprache entsprechen.

Ein Token selbst führt keine Berechnungen durch und hat keine eigene Funktionalität. Seine Bedeutung ergibt sich erst im Kontext der anderen Tokens und der Regeln der jeweiligen Programmiersprache.

Um die Funktionsweise von Tokens besser zu verstehen, hier ein vereinfachtes Beispiel:

Angenommen, wir haben den folgenden Codeausschnitt:

 

int x = 5;

 

Hier sind die einzelnen Tokens und ihre Bedeutung:

• int: Schlüsselwort, das angibt, dass x eine ganze Zahl ist.
• x: Bezeichner, der eine Variable repräsentiert.
• =: Zuweisungsoperator, der den Wert 5 der Variable x zuweist.
• 5: Literal, eine ganze Zahl.
• ;: Trennsymbol, das das Ende der Anweisung markiert.

Jeder dieser Tokens trägt dazu bei, dass der Compiler den Code versteht und ausführen kann.

Der digitale Tokenisierungsprozess

Die Tokenisierung ist ein mehrstufiger Prozess:

1. Lexikalische Analyse:

   • Segmentierung: Aufteilung des Textes in einzelne Wörter oder Zeichenfolgen.
   • Klassifizierung: Zuordnung der Segmente zu den entsprechenden Token-Kategorien.
   • Normalisierung: Umwandlung von Tokens in eine einheitliche Form (z.B. Kleinbuchstaben, Entfernung von Sonderzeichen).
2. Syntaxanalyse:
   • Überprüfung der Reihenfolge und der Beziehungen zwischen den Tokens, um festzustellen, ob die Syntax der Sprache eingehalten wird.

Bedeutung der Tokenisierung

• Syntaxanalyse: Grundlage für die Überprüfung der Grammatik und Struktur von Programmen oder Texten.
• Semantische Analyse: Ermöglicht die Interpretation der Bedeutung von Ausdrücken und Sätzen.
• Kompilierung: Umwandlung von Quellcode in Maschinencode.
• Natürliche Sprachverarbeitung: Grundlage für Aufgaben wie Textklassifikation, Informationsextraktion, Maschinelle Übersetzung und Sentimentanalyse.
• Suchmaschinenoptimierung (SEO): Tokenisierung ist entscheidend für die Indexierung von Webseiteninhalten durch Suchmaschinen.

Tokenisierung in der Praxis

Besonderheiten der Tokenisierung

• Subword-Tokenisierung: Aufteilung von Wörtern in kleinere Einheiten (Subwords), um die Repräsentation seltener Wörter zu verbessern.
• Byte-Pair Encoding (BPE): Eine effiziente Methode zur Subword-Tokenisierung.
• WordPiece: Eine weitere Methode zur Subword-Tokenisierung, die von Google entwickelt wurde.

Zurück zum Lexikon