Shannonova entropie

Název článku:
Shannonova entropie

Obsah článku:
Ukazuje se, že funkce H je jediná funkce Shannonova typu:

H(P) = −∑ P(A_i) log P(A_i)

V textu jsou uvedeny lemmata vedoucí k tomuto závěru, například:

  • H(1,0) = 0,
  • H(p_1,…,p_n,0) = H(p_1,…,p_n),
  • pro dané n nabývá funkce H maximum při stejných pravděpodobnostech.

Maximum entropie

Pro dané n nabývá entropie maximum:

max H(P) = log n

pokud platí:

  • p_1 = p_2 = … = p_n = frac{1}{n}

Příklady

a)

Pokud:

  • p(X_0) = frac{2}{3}
  • p(X_1) = frac{1}{3}

pak:

  • H(P) = − left(frac{2}{3} log frac{2}{3} + frac{1}{3} log frac{1}{3}right)

b)

Pokud:

  • p(X_0) = frac{1}{2}
  • p(X_1) = frac{1}{2}

pak:

  • H(P) = log_2 2 = 1 bit