信息的度量
信息具可度量性,其大小取決於信息所消除的不確定性
舉例如下:
消息A:中國女子乒乓球隊奪取亞運會冠軍。
消息B:中國男子足球隊奪取世界杯賽冠軍。
從事件的描述上來看,其主題內容大致相同,那么我們是否可以認為事件A和事件B具有相同的信息量呢?顯然是不行的。根據以往經驗,我們可以認為事件A是一個大概率事件,所以事件A的不確定性比較小,故當事件A發生時,我們從這個消息中得到的信息(消除的不確定度)很小。同理對事件B而言,由於是個極小概率事件,我們得到的信息很大。由此我們可以推斷:消息B的信息量大於消息A。
對於一個事件X,我們假設其不確定性為 I(p1) ,其中 p1 是事件X的先驗概率。
對應於事件X的消息X所消除的不確定性為 I(p2)。
那么在我們獲取了消息X之后,事件X的不確定性就變為了 I(p1)-I(p2) ,由此我們可以知道當我們對一個事物的信息獲取的越多,其不確定性就越小,當其不確定性變為0時,該事件就被確定下來了,我們對其無法再獲取更多的信息量了。
直觀定義:
收到某消息獲取的信息量=不確定性減少量=收到該消息前后某事件的不確定性差
信息量的數學表示
理論依據(信息量具有的性質):
1.非負性 對於一個事件而言,當事件被完全確定時,即我們無法獲取更多信息時,其信息量為0,因此無法比0更小。
2.單調性 是先驗概率的單調遞減函數,即某事件的發生概率越大,其信息量就越小。
3.對於事件A 若 P(a)=0 則 I(Pa)=+∞ 若 P(a)=1 則 I(Pa)=0。
4.兩個獨立事件的聯合信息量應等於它們分別的信息量之和。
I(xi)具有兩個含義:
1.事件發生前,表示該事件發生的不確定性。
2.事件發生后,表示該事件所提供的信息量。
術語解釋
先驗概率(prior probability)是指根據以往經驗和分析得到的概率。