Файл: Отчет по лабораторной работе 2 Тема Энтропия сложной системы. Условная энтропия Преподаватель Курашкин С. О.docx
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 416
Скачиваний: 14
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Сибирский государственный университет науки и технологий
имени академика М.Ф. Решетнева»
Институт информатики и телекоммуникаций
Кафедра информационно-управляющих систем
Отчет по лабораторной работе №2
Тема: Энтропия сложной системы. Условная энтропия
Преподаватель _________Курашкин С.О.
Обучающийся БИЭ21-01 211211015 __________Навицкая А.А.
Красноярск 2023
Цель работы:
Закрепить теоретические знания и получить практические навыки при вычислении энтропии.
Задание:
Влияние помех в канале связи описывается канальной матрицей, с помощью условных вероятностей P(Y/X) и P(Х/Y), где X – источник информации, Y – приемник информации.
1. Провести исследование канала информации со стороны источника информации и со стороны приемника информации.
По результатам исследования определить:
- Потери информации Н(Y/xi), которые приходятся на каждый переданный хi сигнал и потери Н(Y/X) при передаче всех сигналов х;
- Потери информации Н(Х/уj), которые приходятся на каждый принятый уj сигнал и потери Н(Х/Y) при приеме всех сигналов yj.
Исходные данные:
Р(уj /xi) и Р(xi / уj) получить из матрицы совместных вероятностей
, размером 10 × 10, которую задать самостоятельно.
2. Определить энтропию Н(Х,Y) двухбуквенного сочетания и условную энтропию Н(Y/X) заданного текстового сообщения.
Х – 32-х буквенный алфавит
Y – 32-х буквенный алфавит
Задание 1
Таблица совместных вероятностей:
xi/yi | y1 | y2 | y3 | y4 | y5 | y6 | y7 | y8 | y9 | y10 | pi p(xi) |
x1 | 0,001 | 0,031 | 0,001 | 0,001 | 0,002 | 0,001 | 0,02 | 0,007 | 0,007 | 0,001 | 0,072 |
x2 | 0,004 | 0,01 | 0,02 | 0,01 | 0,001 | 0,003 | 0,012 | 0,003 | 0,017 | 0,005 | 0,085 |
x3 | 0,001 | 0,003 | 0,014 | 0,002 | 0,011 | 0,003 | 0,004 | 0,004 | 0,004 | 0,04 | 0,086 |
x4 | 0,002 | 0,03 | 0,005 | 0,002 | 0,001 | 0,007 | 0,013 | 0,018 | 0,005 | 0,017 | 0,1 |
x5 | 0,008 | 0,005 | 0,003 | 0,001 | 0,001 | 0,002 | 0,03 | 0,015 | 0,002 | 0,001 | 0,068 |
x6 | 0,001 | 0,002 | 0,007 | 0,003 | 0,003 | 0,01 | 0,01 | 0,02 | 0,003 | 0,007 | 0,066 |
x7 | 0,006 | 0,009 | 0,012 | 0,001 | 0,004 | 0,018 | 0,01 | 0,008 | 0,003 | 0,004 | 0,075 |
x8 | 0,001 | 0,001 | 0,05 | 0,04 | 0,015 | 0,06 | 0,012 | 0,006 | 0,01 | 0,05 | 0,245 |
x9 | 0,01 | 0,01 | 0,001 | 0,004 | 0,001 | 0,007 | 0,014 | 0,017 | 0,032 | 0,003 | 0,099 |
x10 | 0,015 | 0,02 | 0,014 | 0,02 | 0,006 | 0,011 | 0,001 | 0,003 | 0,01 | 0,004 | 0,104 |
ri p(yj) | 0,049 | 0,121 | 0,127 | 0,084 | 0,045 | 0,122 | 0,126 | 0,101 | 0,093 | 0,132 | 1 |
Таблица условных вероятностей p (xi / yj)
Канальная матрица от приемника Y к источнику X.
xi/yi | y1 | y2 | y3 | y4 | y5 | y6 | y7 | y8 | y9 | y10 |
x1 | 0,0204 | 0,2562 | 0,0079 | 0,0119 | 0,0444 | 0,0082 | 0,1587 | 0,0693 | 0,0753 | 0,0076 |
x2 | 0,0816 | 0,0826 | 0,1575 | 0,1190 | 0,0222 | 0,0246 | 0,0952 | 0,0297 | 0,1828 | 0,0379 |
x3 | 0,0204 | 0,0248 | 0,1102 | 0,0238 | 0,2444 | 0,0246 | 0,0317 | 0,0396 | 0,0430 | 0,3030 |
x4 | 0,0408 | 0,2479 | 0,0394 | 0,0238 | 0,0222 | 0,0574 | 0,1032 | 0,1782 | 0,0538 | 0,1288 |
x5 | 0,1633 | 0,0413 | 0,0236 | 0,0119 | 0,0222 | 0,0164 | 0,2381 | 0,1485 | 0,0215 | 0,0076 |
x6 | 0,0204 | 0,0165 | 0,0551 | 0,0357 | 0,0667 | 0,0820 | 0,0794 | 0,1980 | 0,0323 | 0,0530 |
x7 | 0,1224 | 0,0744 | 0,0945 | 0,0119 | 0,0889 | 0,1475 | 0,0794 | 0,0792 | 0,0323 | 0,0303 |
x8 | 0,0204 | 0,0083 | 0,3937 | 0,4762 | 0,3333 | 0,4918 | 0,0952 | 0,0594 | 0,1075 | 0,3788 |
x9 | 0,2041 | 0,0826 | 0,0079 | 0,0476 | 0,0222 | 0,0574 | 0,1111 | 0,1683 | 0,3441 | 0,0227 |
x10 | 0,3061 | 0,1653 | 0,1102 | 0,2381 | 0,1333 | 0,0902 | 0,0079 | 0,0297 | 0,1075 | 0,0303 |
Таблица условных вероятностей p (yj / xi)
xi/yi | y1 | y2 | y3 | y4 | y5 | y6 | y7 | y8 | y9 | y10 |
x1 | 0,0139 | 0,4306 | 0,0139 | 0,0139 | 0,0278 | 0,0139 | 0,2778 | 0,0972 | 0,0972 | 0,0139 |
x2 | 0,0471 | 0,1176 | 0,2353 | 0,1176 | 0,0118 | 0,0353 | 0,1412 | 0,0353 | 0,2000 | 0,0588 |
x3 | 0,0116 | 0,0349 | 0,1628 | 0,0233 | 0,1279 | 0,0349 | 0,0465 | 0,0465 | 0,0465 | 0,4651 |
x4 | 0,0200 | 0,3000 | 0,0500 | 0,0200 | 0,0100 | 0,0700 | 0,1300 | 0,1800 | 0,0500 | 0,1700 |
x5 | 0,1176 | 0,0735 | 0,0441 | 0,0147 | 0,0147 | 0,0294 | 0,4412 | 0,2206 | 0,0294 | 0,0147 |
x6 | 0,0152 | 0,0303 | 0,1061 | 0,0455 | 0,0455 | 0,1515 | 0,1515 | 0,3030 | 0,0455 | 0,1061 |
x7 | 0,0800 | 0,1200 | 0,1600 | 0,0133 | 0,0533 | 0,2400 | 0,1333 | 0,1067 | 0,0400 | 0,0533 |
x8 | 0,0041 | 0,0041 | 0,2041 | 0,1633 | 0,0612 | 0,2449 | 0,0490 | 0,0245 | 0,0408 | 0,2041 |
x9 | 0,1010 | 0,1010 | 0,0101 | 0,0404 | 0,0101 | 0,0707 | 0,1414 | 0,1717 | 0,3232 | 0,0303 |
x10 | 0,1442 | 0,1923 | 0,1346 | 0,1923 | 0,0577 | 0,1058 | 0,0096 | 0,0288 | 0,0962 | 0,0385 |