Grundlagen der Informationstheorie und Kodierung

Die Entropie einer Quelle, die 8 verschiedene Symbole ausgibt, beträgt 2,4 Bit. Die Redundanz sei als 1 − (Entropie ÷ maximale Entropie) definiert. Wie groß ist die Redundanz dieser Quelle?

  1. A20 %
  2. B25 %
  3. C80 %
Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: A. 20 %

Die maximale Entropie bei 8 verschiedenen Symbolen beträgt log₂ 8 = 3 Bit, die Redundanz also 1 − 2,4 ÷ 3 = 1 − 0,8 = 0,2, das heißt 20 %. Die Redundanz gibt an, wie viel im Vergleich zum maximalen Informationsgehalt verschenkt wird, etwa weil die Symbolwahrscheinlichkeiten ungleich verteilt sind. Je größer die Redundanz einer Quelle, desto mehr Spielraum hat eine verlustfreie Kompression, ihre Daten zu verkleinern.

Dieses Thema üben Zur Themenseite

Weitere Fragen zu Grundlagen der Informationstheorie und Kodierung

  1. Welche Aussage über die bedingte Entropie H(X|Y) und die Transinformation I(X;Y) zweier Zufallsvariablen X und Y ist richtig?
  2. Für zwei Zufallsvariablen X (Wert 0 oder 1) und Y (Wert a, b oder c) gelten die Verbundwahrscheinlichkeiten P(0, a) = P(0, b) = P(1, b) = P(1, c) = 1/4; alle anderen Kombinationen haben die Wahrscheinlichkeit 0. Wie groß ist die Transinformation I(X;Y)?
  3. 36 Zeichen, nämlich 26 Großbuchstaben und 10 Ziffern, sollen durch Bitfolgen gleicher Länge (einen Code fester Länge) unterschieden werden. Wie viele Bit werden pro Zeichen mindestens benötigt?
  4. Welche Aussage über Codes variabler Länge im Vergleich zu Codes fester Länge ist richtig?
  5. Welche der folgenden Mengen von Codewörtern für 4 Symbole ist ein Präfixcode (ein Code, in dem kein Codewort der Anfang eines anderen Codeworts ist)?