编写matlab代码证明:对于成功概率为p的伯努利试验,熵是p的凸函数。
时间: 2024-05-22 19:16:58 浏览: 94
样本熵的matlab代码
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假设伯努利试验的结果为1和0,成功概率为p,失败概率为1-p。则熵的定义为:
H(p) = -p*log2(p) - (1-p)*log2(1-p)
为了证明H(p)是p的凸函数,我们需要证明其二阶导数大于等于0。
首先,对H(p)关于p求一阶导数:
H'(p) = log2(1-p) - log2(p)
然后,对H(p)关于p求二阶导数:
H''(p) = -1/p - 1/(1-p)
如果我们能证明H''(p)大于等于0,就可以证明H(p)是p的凸函数。
考虑H''(p)的值域:
- 当p=0或p=1时,H''(p)无定义。
- 当0<p<1/2时,1-p>p,因此H''(p)<0。
- 当1/2<p<1时,p>1-p,因此H''(p)<0。
因此,H''(p)在[0,1]上大于等于0,证明了H(p)是p的凸函数。
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