条件熵与平均错误概率的函数关系图如何用matlab代码绘制呢?
时间: 2024-04-30 21:20:28 浏览: 46
条件熵matalb代码
首先需要了解条件熵和平均错误概率的表达式:
条件熵 $H(Y|X)$ 的表达式为:
$$H(Y|X) = -\sum_{x\in X}\sum_{y\in Y}P(x,y)\log_2P(y|x)$$
其中,$P(x,y)$ 表示联合概率分布函数,$P(y|x)$ 表示条件概率分布函数。
平均错误概率 $P_e$ 的表达式为:
$$P_e = \frac{1}{|X|}\sum_{x\in X}\max_{y\in Y}\{P(y|x)\}$$
其中,$|X|$表示样本空间 $X$ 的大小。
为了绘制函数关系图,我们需要选择一组合适的 $X$,然后计算出对应的 $H(Y|X)$ 和 $P_e$。可以选择一个离散的 $X$,例如 $X=\{0,1\}$。
下面是用 MATLAB 代码实现的例子:
```matlab
% 定义概率分布 P(x,y)
Px_y = [0.2 0.1; 0.3 0.4];
% 计算条件概率分布 P(y|x)
Py_x = Px_y ./ sum(Px_y, 1);
% 计算条件熵 H(Y|X)
H_yx = -sum(Px_y .* log2(Py_x), [1 2]);
% 计算平均错误概率 Pe
Pe = mean(max(Py_x, [], 1));
% 绘制函数关系图
X = 0:0.01:1;
Y1 = -X.*log2(X) - (1-X).*log2(1-X); % 二元熵的函数表达式
Y2 = H_yx(1)*ones(size(X)); % 条件熵的函数表达式
Y3 = Pe*ones(size(X)); % 平均错误概率的函数表达式
plot(X, Y1, 'k-', 'LineWidth', 2); hold on;
plot(X, Y2, 'r--', 'LineWidth', 2);
plot(X, Y3, 'b-.', 'LineWidth', 2);
xlabel('P(X=1)');
ylabel('H(Y|X) / Pe');
legend('二元熵', '条件熵', '平均错误概率');
```
该代码将会绘制出一个函数关系图,横轴表示 $P(X=1)$,纵轴表示 $H(Y|X)$ 和 $P_e$。其中黑色实线表示二元熵,红色虚线表示条件熵,蓝色点线表示平均错误概率。
注意,本例中的概率分布 $P(x,y)$ 是随机定义的,实际应用中需要根据具体问题进行确定。
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