信息论基础:渐进均分特性与香农信息熵
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更新于2024-07-12
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"渐进均分特性-信息科学基础教程"
本书是《信息论基础教程》,由北京邮电大学出版社出版,旨在深入浅出地讲解信息科学的基础知识。书中涵盖了一系列关键概念,包括信息的度量、信源及信息熵、信道及信道容量、无失真信源编码、有噪信道编码以及限失真信源编码等核心主题。
在信息的概念部分,书中指出信息论是一门研究信息本质和传输规律的科学,是通信技术发展的重要理论基础。信息论的建立始于1948年Claude Shannon的开创性工作,他引入了概率论来分析通信问题,并提出了信息熵的概念。在此之前,哈特莱在1928年首次提出用对数来度量信息,而香农进一步将信息定义为事物运动状态或存在方式的不确定性,并用概率来量化这种不确定性。
在香农的信息理论中,消息被表示为随机事件,而信源则通过随机变量来描述。消息的自信息是其出现概率的对数的负值,表示该消息的不确定性或信息量。一个消息的自信息越大,表明其不确定性越高,能提供的信息也就越多。信源熵是所有可能消息的自信息的平均值,反映了信源的平均不确定性或平均信息量。当信息成功传输,收信者就能消除信源的不确定性,从而获取信息。
渐进均分特性是概率估计的一种表现,特别是在大数定律的背景下,当样本数量足够大时,典型序列的概率会接近某个常数值,且其偏差可以控制在一个较小的范围内。这一特性在信息论中用于分析大量数据的统计特性,比如在信源编码和信道编码中,确保编码效率和解码的准确性。
本书适合对信息科学感兴趣的学生和研究人员,通过学习,读者可以理解信息的基本概念,掌握信息的度量方法,以及如何在实际通信系统中应用这些理论。通过深入学习这些知识点,读者将能够更好地理解和解决通信过程中的信息处理问题。
2022-08-03 上传
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