информатика_1 / лекции / 3
.pdf
События называют несовместными, если появление
одного из них исключает появление других событий в
результате одного и того же выполнения опыта.
Примеры:
1)Из ящика с деталями наудачу
извлечена одна деталь. Появление
стандартной детали (т.е. событие, состоящее в том, что извлечённая деталь
является стандартной) исключает
появление нестандартной детали. События «извлечена стандартная
деталь» и «извлечена нестандартная
деталь» — несовместные.
2)Рассмотрим описанный выше опыт с
однократным подбрасыванием монеты.
События «выпал герб» и «выпала решка»
— несовместные.
Несколько событий образуют полную группу, если в
результате выполнения опыта появится хотя бы одно из
них. Другими словами, появление хотя бы одного из событий полной группы есть достоверное событие. В
частности, если события, образующие полную группу,
попарно несовместны, то в результате выполнения
опыта появится одно и только одно из этих событий.
Примеры:
1)Подбрасываются две монеты. Обязательно произойдёт одно и только одно из следующих событий:
«выпало два герба», «на первой монете выпал герб, а
на второй — выпала решка», «на первой монете выпала
решка, а на второй — выпал герб», «выпало две решки». Эти события образуют полную группу попарно несовместных событий.
2)Стрелок произвёл выстрел по цели. Обязательно
произойдёт одно из следующих двух событий:
попадание, промах. Эти два несовместных события образуют полную группу.
События называют равновозможными
(равновероятными), если есть основания считать, что
ни одно из них не является более возможным, чем
другое. Примеры:
1)Рассмотрим описанный выше опыт с однократным
подбрасыванием монеты. События «выпал герб» и
«выпала решка» — равновозможные события.
2)События, связанные с однократным подбрасыванием игральной кости: «выпало одно очко», «выпало два очка», …, «выпало шесть очков» — равновозможные события.
Элементарная единица измерения информации
Если число элементарных событий, связанных с опытом, конечно и все эти элементарные события
равновероятны, то речь идёт о классическом случае.
Примерами таких опытов являются бросание монеты или
игральной кости.
Начальная неопределенность нашего знания зависит от
числа элементарных событий (N).
Если N = 1, то неопределённость отсутствует.
Если N = 2, то до получения сообщения о результате опыта мы можем ожидать любой из двух исходов. Когда же такое сообщение поступает, мы уже знаем, что
произошёл один конкретный исход. Неопределённость
уменьшается в 2 раза (и в данном случае полностью исчезает).
Сообщение, уменьшающее неопределённость знаний в 2 раза, несёт единицу информации.
Такая единица названа бит (от binary digit - двоичная
цифра).
Игра «Угадай число». Загадано число от 1 до 32 (30).
|
|
Количество |
|
|
|
Ответ |
возможных |
Полученное |
|
Вопрос второго |
исходов |
количество |
||
первого |
(неопреде- |
информации |
||
|
||||
|
|
лённость |
|
|
|
|
знаний) |
|
|
|
|
32 |
|
|
Число больше 16? |
Да |
16 |
1 бит |
|
Число больше 24? |
Да |
8 |
1 бит |
|
Число больше 28? |
Да |
4 |
1 бит |
|
Число больше 30? |
Нет |
2 |
1 бит |
|
Число 30? |
Да |
1 |
1 бит |
Формула Хартли:
I = log2N,
где I — количество информации,
N — количество всех равновозможных исходов опыта.
I = log22 = 1 бит
I = log26 = 2,585 бит
Классическое определение вероятности
Если число элементарных событий, связанных с опытом,
конечно и все эти элементарные события
равновероятны, то вероятность интересующего нас события A, связанного с данным опытом, можно
подсчитать по следующей формуле
P A m, n
где
P(A) — вероятность события A;
n — общее число исходов опыта (элементарных событий); m — число исходов опыта (элементарных событий),
благоприятствующих событию A, (т.е. таких исходов, при которых событие A происходит).
