画出熵函数y=H(x)与z=H(2x,y,1-2x-y)的函数图像,并列放在同一个窗口中.
时间: 2024-02-25 16:55:11 浏览: 126
求图像的熵
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要画出熵函数 $y=H(x)$ 与 $z=H(2x,y,1-2x-y)$ 的函数图像,并列放在同一个窗口中,可以使用MATLAB的surf函数进行绘制。具体步骤如下:
1. 定义熵函数 $H(x)$ 和 $H(2x,y,1-2x-y)$ 的计算公式。根据信息熵的定义,二元信源的信息熵公式为 $H(x,y)=-\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=1}^{m}p(x_i,y_j)\log{p(x_i,y_j)}$,其中 $p(x_i,y_j)$ 表示 $x=x_i$ 且 $y=y_j$ 的概率,$n$ 和 $m$ 分别表示 $x$ 和 $y$ 的取值个数。对于 $H(x)$ 和 $H(2x,y,1-2x-y)$ 的计算,可以分别将二元信源中的 $y$ 或 $1-2x-y$ 固定为常数,计算出对应的概率,再代入熵函数公式中即可。
2. 定义变量的取值范围。因为要画三维图像,需要定义 $x$ 和 $y$ 的取值范围,可以使用meshgrid函数生成。
3. 计算熵函数的值。利用上面定义的公式,计算出每个点对应的熵函数值。
4. 绘制图像。使用surf函数绘制 $H(x)$ 和 $H(2x,y,1-2x-y)$ 的函数图像,同时设置轴标签和标题。
下面是MATLAB代码示例:
```
% 定义熵函数 H(x) 和 H(2x,y,1-2x-y) 的计算公式
Hx = @(x) -x .* log2(x) - (1 - x) .* log2(1 - x);
Hxyz = @(x,y,z) -sum([x y 1-x-y] .* log2([x y 1-x-y]));
% 定义变量的取值范围
[x, y] = meshgrid(0:0.01:1);
z1 = Hx(x);
z2 = arrayfun(Hxyz, 2*x, y, 1-2*x-y);
% 绘制图像
figure;
subplot(1,2,1);
surf(x, y, z1);
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('H(x)');
title('Entropy function H(x)');
subplot(1,2,2);
surf(x, y, z2);
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('H(2x,y,1-2x-y)');
title('Entropy function H(2x,y,1-2x-y)');
```
执行以上代码后,就可以在同一个窗口中看到 $H(x)$ 和 $H(2x,y,1-2x-y)$ 的函数图像了。
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