Сколько неопределенности (энтропии) содержит событие после приема одного из пяти сообщений по каналу связи, если

Сколько неопределенности (энтропии) содержит событие после приема одного из пяти сообщений по каналу связи, если вероятность получения первого сообщения составляет 0,3; второго – 0,2; третьего – 0,14, а вероятности получения четвертого и пятого сообщений равны друг другу?
Валентиновна

Валентиновна

Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для вычисления энтропии. Энтропия, обозначаемая как \(H\), определяется как сумма произведений вероятности каждого события на логарифм этой вероятности.

Итак, у нас есть пять сообщений, и нам заданы вероятности получения каждого из них. Для первых трех сообщений у нас есть точные вероятности: 0,3, 0,2 и 0,14. Пусть вероятность получения четвертого и пятого сообщений будет обозначена как \(p\).

Теперь мы можем вычислить энтропию следующим образом:

\[H = -\sum_{i=1}^{5} p_i \log_2(p_i)\]

где \(\sum_{i=1}^{5}\) означает суммирование по всем пяти сообщениям.

Рассмотрим каждое сообщение по-отдельности:

1. Первое сообщение имеет вероятность 0,3. Подставляя это значение в формулу, получаем:
\[H_1 = -0,3 \cdot \log_2(0,3)\]

2. Второе сообщение имеет вероятность 0,2. Подставляя это значение в формулу, получаем:
\[H_2 = -0,2 \cdot \log_2(0,2)\]

3. Третье сообщение имеет вероятность 0,14. Подставляя это значение в формулу, получаем:
\[H_3 = -0,14 \cdot \log_2(0,14)\]

4. Четвертое и пятое сообщения имеют одинаковую вероятность \(p\). Таким образом, мы можем выразить вероятность четвертого сообщения через \(p\) и выразить вероятность пятого сообщения через \(1-p\), так как вероятности всех сообщений в сумме должны равняться 1:
\[H_4 = -p \cdot \log_2(p)\]
\[H_5 = -(1-p) \cdot \log_2(1-p)\]

Теперь, чтобы найти общую энтропию для всех пяти сообщений, мы просто складываем все значения энтропий сообщений:

\[H = H_1 + H_2 + H_3 + H_4 + H_5\]

После этого, вы можете подставить известные значения вероятностей и решить уравнение для нахождения энтропии.

Заметьте, что результат будет в битах, так как мы используем логарифм по основанию 2. Если вам нужна энтропия в других единицах измерения, вы можете применить соответствующий коэффициент конверсии.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello