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(信息论)

在信息论中,是接收的每条消息中包含的信息的平均量,又被称为信息熵信源熵平均自信息量。这里,消息代表来自分布或数据流中的事件、样本或特征。(熵最好理解为不确定性的量度而不是确定性的量度,因为越随机的信源的熵越大。)来自信源的另一个特征是样本的概率分布。这里的想法是,比较不可能发生的事情,当它发生了,会提供更多的信息。由于一些其他的原因(下面会有解释),把信息(熵)定义为概率分布的对数的相反数是有道理的。事件的概率分布和每个事件的信息量构成了一个随机变量,这个随机变量的均值(即期望)就是这个分布产生的信息量的平均值(即熵)。熵的单位通常为比特,但也用Sh、nat、Hart计量,取决于定义用到对数的底。

采用概率分布的对数作为信息的量度的原因是其可加性。例如,投掷一次硬币提供了1 Sh的信息,而掷m次就为m位。更一般地,你需要用log2(n)位来表示一个可以取n个值的变量。

在1948年,克劳德·艾尔...

熵相关文献
熵的热力学定义鲁道夫·克劳修斯——最早提出“熵”这个概念的物理学家熵的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年所提出。克氏定义一个热力学系统中熵的增减:在一个可逆过程里,被用在恒温的热的总数(σσ-->Q{\displaystyle\sigmaQ}),并可以公式表示为:克劳修斯对S予以“熵”(希腊语:εντροπια,entropia,德语:Entropie,英语:entropy)一名,希腊语源意为“内向”,亦即“一个系统不受外部干扰时往内部最稳定状态发展的特性”。与熵相反的概念为“反熵”(希腊语:εκτροπια,ektropia,源意“外向性”;德语:Ektropie;英语ectropy)。1923年,德国科学家普朗克来中国讲学用到entropy这个词,胡刚复教授翻译时灵机一动,把“商”字加火旁来意译“entropy”这个字,创造了“熵”字,(音读:商),因为熵是Q除以T(温度)的商数...
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熵力
熵力,实例布朗运动布朗运动的熵方法最初是被RM纽曼提出的。.疏水力水珠在疏水性的草表面。熵力的另一个例子是疏水力。在室温下,当它们与溶解物质分子相互作用时,它部分地起源是由水分子的三维网络中熵的损失。
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简介熵的概念最早起源于物理学,用于度量一个热力学系统的无序程度。在信息论里面,熵是对不确定性的测量。但是在信息世界,熵越高,则能传输越多的信息,熵越低,则意味着传输的信息越少。英语文本数据流的熵比较低,因为英语很容易读懂,也就是说很容易被预测。即便我们不知道下一段英语文字是什么内容,但是我们能很容易地预测,比如,字母e总是比字母z多,或者qu字母组合的可能性总是超过q与任何其它字母的组合。如果未经压缩,一段英文文本的每个字母需要8个比特来编码,但是实际上英文文本的熵大概只有4.7比特。如果压缩是无损的,即通过解压缩可以百分之百地恢复初始的消息内容,那么压缩后的消息携带的信息和未压缩的原始消息是一样的多。而压缩后的消息可以通过较少的比特传递,因此压缩消息的每个比特能携带更多的信息,也就是说压缩信息的熵更加高。熵更高意味着比较难于预测压缩消息携带的信息,原因在于压缩消息里面没有冗余,即每个比特...
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余熵
历史美国化学家莱纳斯·鲍林是第一个以余熵这一概念来描述水所结成冰块的人,特别是六方晶系的冰。在水状态下,每一个氧原子与两个氢原子结合在一起。但是当水结成冰时则会变成四方结构,每一个氧原子周围会有四个氢原子(因为周围会有相邻的水分子)。氧原子周围的氢原子也有一定范围的自由活动空间,只要每一个氧原子“附近”保持有两个氢原子,那么就仍然保持有其传统的水分子构成H2O。但事实证明,在这类有大量水分子的情况下,氢原子很有可能会遵循一种两进两出的原则(每一个氧原子必须有两个氢原子在其“附近”,另外两个氢原子距其较“远”)。氢原子的这种自由活动只存在于绝对零度下,因此以前也被视为绝无仅有的一种情况。存在有多种这样的匹配情况来满足绝对零度时的无序性,换言之,即满足绝对零度时的熵。水所结成的冰是第一个用来说明余熵概念的例子,然而一般情况下很难提取纯净且毫无缺陷的冰晶来进行研究。因此有大量研究都试图通过其他热...
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混合熵
参看吉布斯悖论熵
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