小明同学午饭吃米饭的概率为0.5,吃面条的概率 为0.25,吃火锅概率为0.25; 小华同学午饭吃米饭的概率为0.25,吃面条的概率为0.5,吃火锅概率为0.25;求, (1)小明和小华同学吃午饭的自信息量; (2)小明和小华同学吃午饭的嫡; (写明计算步骤)
时间: 2024-06-01 19:08:07 浏览: 94
我们可以使用自信息量公式:$I(x)=-\log_2(P(x))$,其中 $x$ 表示某个事件。
(1) 小明同学吃午饭的自信息量:
- 吃米饭:$I(\text{小明吃米饭})=-\log_2(0.5)=1$
- 吃面条:$I(\text{小明吃面条})=-\log_2(0.25)=2$
- 吃火锅:$I(\text{小明吃火锅})=-\log_2(0.25)=2$
因此,小明同学吃午饭的自信息量为 1 或 2。
小华同学吃午饭的自信息量:
- 吃米饭:$I(\text{小华吃米饭})=-\log_2(0.25)=2$
- 吃面条:$I(\text{小华吃面条})=-\log_2(0.5)=1$
- 吃火锅:$I(\text{小华吃火锅})=-\log_2(0.25)=2$
因此,小华同学吃午饭的自信息量为 1 或 2。
(2) 小明和小华同学吃午饭的嫡:
两个事件的联合概率可以通过乘积规则计算。因此,小明和小华同学吃午饭的联合概率为:
- 小明吃米饭,小华吃米饭:$P(\text{小明吃米饭,小华吃米饭})=0.5\times0.25=0.125$
- 小明吃米饭,小华吃面条:$P(\text{小明吃米饭,小华吃面条})=0.5\times0.5=0.25$
- 小明吃米饭,小华吃火锅:$P(\text{小明吃米饭,小华吃火锅})=0.5\times0.25=0.125$
- 小明吃面条,小华吃米饭:$P(\text{小明吃面条,小华吃米饭})=0.25\times0.5=0.125$
- 小明吃面条,小华吃面条:$P(\text{小明吃面条,小华吃面条})=0.25\times0.25=0.0625$
- 小明吃面条,小华吃火锅:$P(\text{小明吃面条,小华吃火锅})=0.25\times0.25=0.0625$
- 小明吃火锅,小华吃米饭:$P(\text{小明吃火锅,小华吃米饭})=0.25\times0.25=0.0625$
- 小明吃火锅,小华吃面条:$P(\text{小明吃火锅,小华吃面条})=0.25\times0.25=0.0625$
- 小明吃火锅,小华吃火锅:$P(\text{小明吃火锅,小华吃火锅})=0.25\times0.25=0.0625$
因此,小明和小华同学吃午饭的嫡为:
$$ H(X,Y)=-\sum_{x\in X}\sum_{y\in Y} p(x,y)\log_2p(x,y)=-\sum_{i=1}^{9}p(x_i,y_i)\log_2p(x_i,y_i) \approx 2.75 $$
其中,$X$ 表示小明吃午饭的事件集合,$Y$ 表示小华吃午饭的事件集合,$p(x_i,y_i)$ 表示小明和小华吃午饭的联合概率,$\approx$ 表示约等于。
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