資訊理論與編碼基礎

某二元資訊源以機率0.9輸出0、以機率0.1輸出1,且彼此獨立。設 log₂ 0.9 ≈ −0.152、log₂ 0.1 ≈ −3.32。此資訊源的熵最接近下列何者?

  1. A約0.14位元
  2. B約0.33位元
  3. C約0.47位元
查看答案與解析

正確答案:C. 約0.47位元

H = −0.9 × log₂ 0.9 − 0.1 × log₂ 0.1 ≈ 0.9 × 0.152 + 0.1 × 3.32 ≈ 0.137 + 0.332 ≈ 0.47 位元。若0與1的機率相等則為1位元,但此處幾乎可以預測會出現0,因此每個符號的平均資訊量不到一半。像這樣有偏差的資訊源,只要編碼得當,就有機會以每個符號少於1位元的位元數來表示。

  • A. 約0.14只是0那一項 −0.9 × log₂ 0.9 的值,沒有加上1那一項。
  • B. 約0.33只是1那一項 −0.1 × log₂ 0.1 的值,沒有加上0那一項。
  • C. 正確。兩項相加約為0.47位元。
練習這個領域 前往領域頁面

資訊理論與編碼基礎的其他題目

  1. 某輸出8種符號之資訊源的熵為2.4位元。若冗餘度定義為 1 −(熵 ÷ 最大熵),此資訊源的冗餘度為下列何者?
  2. 關於兩個隨機變數X、Y的條件熵 H(X|Y) 與互資訊 I(X;Y),下列說明何者正確?
  3. 兩個隨機變數X(值為0或1)與Y(值為a、b、c之一)的聯合機率為 P(0, a) = P(0, b) = P(1, b) = P(1, c) = 1/4,其他組合的機率為0。互資訊 I(X;Y) 為下列何者?
  4. 想以長度全部相同的位元串(固定長度碼)區分英文大寫字母26種與數字10種,共36種字元。每個字元所需的最少位元數為下列何者?
  5. 與固定長度碼相比,下列關於可變長度碼的說明何者正確?