Кіріспе

Тек екі ықтимал мәні бар процесс энтропиясы Ақпарат теориясында , немесе деп белгіленетін, бинарлық энтропия функциясы екі мәннің бірінің ықтималдықтары бар Бернулли процесінің энтропиясы ретінде анықталады. Бұл энтропия функциясының ерекше түрі. Математикалық тұрғыдан Бернулли сынағы тек екі мәнді қабылдауға болатын кездейсоқ айнымалы ретінде үлгіленеді: 0 және 1, олар өзара ерекшеленеді және толық болады. Егер , онда және энтропиясы (шаннонда) берілген болса , онда 0 деп қабылданады . Бұл формуладағы логарифмдер әдетте (графикада көрсетілгендей) 2-ге негізделеді. Бинарлық логарифмді қараңыз. Егер , екілік энтропия функциясы ең жоғары мәнге жетеді. Бұл - бейтарап монетаны лақтыру. Энтропиялық функциядан ерекшеленеді, өйткені біріншісі бір нақты санды параметр ретінде қабылдайды, ал екіншісі үлестіру немесе кездейсоқ айнымалыны параметр ретінде қабылдайды. Кейде бинарлық энтропия функциясы да жазылады. Алайда, ол Рени энтропиясынан ерекшеленеді және онымен шатастыруға болмайды, ол .

Түсіндірме

Ақпарат теориясы тұрғысынан энтропия хабардағы белгісіздіктің өлшемі болып саналады. Интуитивті түрде айтатын болсақ, осы ықтималдықта оқиғаның ешқашан болмайтыны анық, сондықтан ешқандай белгісіздік жоқ, бұл 0-ге энтропияға әкеледі. Егер , нәтиже қайтадан белгілі болса, ентропия да 0 болады. Егер бұл жағдайда нәтижеге әділ ставка жасалса, ықтималдықтарды алдын ала білудің артықшылығы жоқ. Бұл жағдайда энтропия 1 бит мәнінде ең жоғары болады. Аралық мәндер осы жағдайлардың арасында болады; мысалы, егер , нәтижеде әлі де белгісіздік бар, бірақ нәтижеді көбінесе дұрыс болжауға болады, сондықтан белгісіздік шарасы немесе энтропия 1 толық битке тең.