Введение

Энтропия процесса с двумя вероятными значениями В теории информации, двоичная функция энтропии, обозначаемая или , определяется как энтропия процесса Бернулли с вероятностью одного из двух значений. Это особый случай функции энтропии. Математически, испытание Бернулли моделируется как случайная переменная, которая может принимать только два значения: 0 и 1, которые являются взаимоисключающими и исчерпывающими. Если , то и энтропия (в shannons) дается , где принимается за 0. Логарифмы в этой формуле обычно принимаются (как показано на графике) в основном 2. См. бинарный логарифм. Когда , двоичная функция энтропии достигает своего максимального значения. Это случай непредвзятого броска монеты. отличается от функции энтропии тем, что первая принимает в качестве параметра одно реальное число, в то время как вторая принимает в качестве параметра распределение или случайную переменную. Иногда двоичная функция энтропии также записывается как . Однако она отличается от и не должна путаться с энтропией Рени, которая обозначается как .

Пояснение

С точки зрения теории информации, энтропия считается мерой неопределенности в сообщении. Если говорить интуитивно, предположим, что при такой вероятности событие никогда не произойдет, и поэтому нет никакой неопределенности, что приводит к энтропии 0. Если , результат снова определен, так что энтропия здесь также равна 0. Когда , неопределенность достигает максимума; если бы кто-то сделал справедливую ставку на результат в этом случае, не было бы преимущества, полученного с предварительным знанием вероятности. В этом случае энтропия максимальна при значении 1 бит. Промежуточные значения находятся между этими случаями; например, если , все еще есть мера неопределенности по результату, но можно все равно правильно предсказать результат чаще, чем нет, поэтому мера неопределенности или энтропия меньше 1 полного бита.