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?
- A約0.14位元
- B約0.33位元
- C約0.47位元
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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。