資訊熵概念隨筆 資訊熵 資訊的熵

2021-09-20 07:50:22 字數 1026 閱讀 1850

之前碰到有人問,資訊熵的事,問到,有的地方說資訊熵是用來描述事物的不確定程度,取值範圍0~1;為什麼在計算資訊熵的時候,結果卻是大於1的。其實,這裡涉及到了資訊熵不同角度的概念問題,我就從我所了解的兩個角度講下這兩種情況。

1.從資訊熵的作用定義出發,它就是用來描述事物的不確定程度,也就是當事物完全不確定的時候,不確定度就是1(例1如:我問你明天下不下雨,你告訴我說,明天不下雨的話,早上想晨跑,此時,「明天不下雨的話,早上想晨跑」這個資訊對於我想知道明天下不下雨沒有任何意義,通過這個資訊,我還是不知道明天是否會下雨)反之,當資訊完全確定的時候,那麼它的不確定度就是0(例2如:你問我現在外面在下雨嗎?我說,外面正在下雨,此時,「外面正在下雨」這個資訊已經明確了,百分百的確定了現在外面在下雨。)

如果例1當中,你又說,你不久前看了天氣預報,預報說明天有陣雨,這時,明天下不下雨的確定性就有所增加了,明天可能會下雨,相應的不確定性就減小了,也就是事物的不確定度小於1了。

所以,隨著事物不確定程度的變化,它(資訊熵)的取值範圍就在0~1之間變動。

2.資訊熵公式所求的值,則是從資訊量出發,用來定義資訊量的多少。就拿上面例子所講的,例1中,我問你明天下不下雨,你告訴我說,「明天不下雨的話,早上想晨跑,不久前剛看了天氣預報說明天會有陣雨」,其中你所講的話就是資訊,而對我所問的問題,「天氣預報說明天會有陣雨」這個資訊是有價值的,能改變我對明天是否下雨這件事的確定程度。在這裡資訊熵就是用來度量此類資訊的量,此類資訊越多,資訊熵就越大。如果例1中,你說,「明天不下雨的話,早上想晨跑,早上想吃包子,想晚點起床」,那麼對於我想知道明天是否下雨這件事,沒有任何價值,所能提供的有效資訊是0,此時,資訊熵也就是0。這裡就引出了資訊熵的乙個特性,不為負值。也就是說,資訊最少的情況就是沒有資訊,沒有資訊,就是0資訊,不存在負的資訊這玩意。

綜上,就是資訊熵兩種情況下的定義和值。

點題,可以用乙個「的」字來區分理解:

資訊熵:用來描述事物的不確定度,值0~1;

資訊的熵(類等於 資訊的量):用來描述資訊的量,能夠減少事物不確定性的資訊越多,值越大,反之越小,且不為負值。

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