- •Теория информации
- •Содержание
- •Литература
- •Литература
- •Информационные характеристики случайных систем
- •Система
- •Целостность системы
- •Классификация систем по виду сигналов
- •Непрерывные и дискретные сигналы
- •Классификация систем по определенности
- •Детерминированные и случайные системы
- •Дискретная случайная система
- •Энтропия
- •Основание логарифма
- •Единица измерения энтропии
- •Свойства энтропии
- •Энтропия – величина вещественная и неотрицательная
- •Энтропия – величина ограниченная
- •Максимальное значение энтропии
- •Система с равномерным распределением вероятностей
- •Энтропия бинарной системы
- •График бинарной энтропии
- •Значения для расчета энтропии
- •Сложная система
- •Энтропия сложной системы
- •Условная энтропия
- •Энтропия объединения
- •Количество информации
- •Количество информации по Хартли
- •Количество информации по Шеннону
- •Взаимная информация
- •Расчет взаимной информации
- •Непрерывная случайная система
- •Информационные характеристики непрерывной случайной системы
- •Объем информации
Взаимная информация
X Y
I( X ;Y ) H ( X ) H ( X /Y ) |
|
|
|
I( X ;Y ) H (Y ) H(Y / X ) |
|
|
|
I( X ;Y ) H ( X ) H (Y ) H ( X ,Y ) |
p(xi , y j )log p( y j / xi ) |
||
I( X ;Y ) p(xi , y j )log p(xi / y j ) |
|||
n m |
|
n m |
|
i 1 j 1 |
p(xi ) |
i 1 j 1 |
p( y j ) |
Расчет взаимной информации
I ( X ;Y ) H ( X ) H (Y ) H ( X ,Y )
n |
|
m |
n m |
|
|
|
|
||
p(xi |
) log p(xi ) |
p( y j ) log p( y j ) p(xi , y j ) log p(xi , y j ) |
|||||||
i 1 |
|
j 1 |
i 1 j 1 |
|
|
|
|
||
n m |
|
|
|
|
n m |
|
|
|
|
p( y j / xi ) p(xi ) log p(xi ) |
p(xi / y j ) p( y j ) log p( y j ) |
||||||||
i 1 j 1 |
|
|
|
i 1 j 1 |
|
|
|
|
|
|
n m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p( y j ) p(xi / y j ) log{ p( y j ) p(xi |
/ y j )} |
|||||||
|
i 1 j 1 |
|
|
|
p( y j ) p(xi / y j ) |
||||
|
p(xi , y j ) log |
||||||||
|
n |
m |
|
|
|
|
|
||
|
i 1 j 1 |
p(xi ) p( y j ) |
|
|
|
|
|||
p(xi , y j ) log p(xi / y j ) p(xi , y j ) log p( y j / xi ) |
|||||||||
n |
m |
|
|
|
n m |
|
|
|
|
i 1 j 1 |
|
p(xi ) |
i 1 j 1 |
|
|
p( y j ) |
Непрерывная случайная система
p(x)
pk(xk < x < xk+1)
x
xk xk+1 x
Информационные характеристики непрерывной случайной системы
xk x |
|
|
pk p(x)dx p(x) x |
|
|
xk |
|
|
n |
|
|
Hдискр ( X ) p(xk ) x log{ p(xk ) x} |
||
k 1 |
|
|
n |
n |
|
p(xk ) x log p(xk ) p(xk ) x log x |
||
k 1 |
k 1 |
|
H ( X ) lim Hдискр ( X ) |
|
|
|
p(x) log p(x)dx log x |
|
x |
|
|
|
|
|
H ( X ) H * ( X ) log x
Объем информации
Q=kl k – длина сообщения
l – длина кодовых слов для символов сообщения