什麼是資訊量

得知機率為p的事件發生時所獲得之資訊的大小。以 I = −log₂ p 表示,單位為位元。越不容易發生的事件越大,必定發生的事件(p = 1)為0。機率1/2的事件為1位元,機率1/1024的事件為10位元。兩個獨立事件都發生時的資訊量,等於各自資訊量的和。把資訊源每個符號的資訊量以機率加以平均,就是熵。也稱為自資訊。

日文名稱: 情報量

「資訊量」出現在1領域的5道練習題中(資訊理論與編碼基礎等)。

這個名詞所屬的領域: 資訊理論與編碼基礎

練習資訊量的題目

關於資訊量(得知機率為p的事件發生時的 −log₂ p)的性質,下列何者正確?

  1. A得知機率為1、必定發生的事件發生時,資訊量為1位元
  2. B得知兩個獨立事件都發生時,資訊量等於各自資訊量的和
  3. C發生機率越高的事件,得知它發生時的資訊量越大
查看答案與解析

正確答案:B. 得知兩個獨立事件都發生時,資訊量等於各自資訊量的和

兩個獨立事件都發生的機率為 p₁ × p₂,因此資訊量為 −log₂(p₁ × p₂) = (−log₂ p₁) + (−log₂ p₂),等於各自資訊量的和。以對數定義資訊量,正是為了讓它具有這種可相加的性質。必定發生的事件即使被告知也得不到新的訊息,因此資訊量為 −log₂ 1 = 0。

解析中的「資訊量」

出現「資訊量」的題目(5題)

  1. 設事件的機率為p時,得知該事件發生所獲得的資訊量為 −log₂ p 位元。得知機率為1/8的事件發生時,所獲得的資訊量為下列何者?
  2. 關於資訊量(得知機率為p的事件發生時的 −log₂ p)的性質,下列何者正確?
  3. 某資訊源分別以機率1/2、1/4、1/8、1/8彼此獨立地輸出符號A、B、C、D。此資訊源的熵(每個符號的平均資訊量)為下列何者?
  4. 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?
  5. 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?

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