信息论论文
信息论应用论文
信息论与心理学-参考文献《徐联仓心理学文选》关于马尔科夫链的小应用在心理学中,咨询者通常会作一系列的反应,这些反应往往不是相互独立的,现在的反应常常受前面的反应的影响,同时它又影响了后面的反应。
这一系列反应的相互关系在某些情况下可以用马尔科夫过程的理论来研究。
我们可以通过这个研究对被试未来的反应作出一定的预测。
假设在一次试验中可能有n个互斥的结果A1,A2,…,An,现在我们作了一系列试验,如果对于任意的自然数s,在第s+1次试验中出现任一结果的概率都只依赖于第s次试验的结果,而与更早的试验结果无关,我们就说这一系列试验形成一个简单的马尔科夫链。
在这个情况中,我们除了要考虑在每次试验中各结果A1,A2,…,An出现的概率,而且也要考虑在上一次试验中出现Ai 之后在下一次试验中出现Ai的条件概率P(Aj |Ai),因为这个条件概率描述了这些试验间相互关系。
在这里我们只考虑一种最简单的情况,即对于任何两次相衔接的试验来说,条件概率P(Aj |Ai)都是一样的,这就是均匀的马尔科夫链的情况。
在考虑马尔科夫链的时候,我们通常把试验结果A1,A2,…,An称为状态,而把两次试验间的诸条件概率称为这些状态间的转移概率。
由于在上一次试验中出现状态Ai后在下一次试验中必然而且只可能出现状态A1,A2,…,An中的一个,因此如果我们以B1代表“上一次试验是状态Ai而在下一个试验转移到状态A1”这一事件,以B2代表状态 Ai转移到状态A2,如此类推。
于是,B1,B2,…,Bn形成了一个两两互斥的完备事件群,因此可知P(B1)+P(B2)+…+P(Bn)=1下面是一个简单的预测例子。
设有一人在三叉路口,目的在于考察两种不同的反应的效果。
当人跑向A口时,所得的反应为X;当它跑到B口时,所得的反应是Y。
试验者作了如下的记录:试验次数:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,…试验结果:B,B,A,A,A,A,B,B,A,A,A,B,B,B,…A和B的次数同样多,而转移概率为P(A|A)=0.8P(B|A)=0.2P(A|B)=0.4P(B|B)=0.6由于这一阶段A与B出现的次数同样多,我们可以假定它们的初始概率分别为0.5。
信息论论文
目录摘要: (1)Abstract: (2)前言 (3)一、信息的度量 (4)二、平均互信息 (6)三、连续信道 (9)四、无失真信源编码 (10)五、总结 (12)参考文献: (13)香农信息论的基本理论探究【摘要】:信息是自从人类出现以来就存在于这个世界上了,天地万物,飞禽走兽,以及人类的生存方式都离不开信息的产生和传播。
人类每时每刻都在不停的接受信息,传播信息,以及利用信息。
从原来的西汉时期的造纸,到近代西方的印刷术,以及现在的计算机,信息技术在人类历史的进程当中随着生产力的进步而发展。
而信息理论的提出却远远落后于信息的出现,它是在近代才被提出来而形成一套完整的理论体系。
信息论的主要基本理论包括:信息的定义和度量;各类离散信源和连续信源的信息熵;有记忆、无记忆离散和连续信道的信道容量;无失真信源编码定理。
【关键字】:平均自信息信道容量信源编码霍夫曼码Shannon, the basic theory of information theory study Student majoring in Information and Computing Sciences LilongTutor Yu JiajuAbstract:Since the human being come out, the information has been existence in the world. The universe, birds and beasts, and the live style of the mankind all can’t live out of the production and transmission of the information. The human being receives the massage, transmits the information and uses the information all the time. From the papermaking in the Western Han Dynasty to the printing of the west, and the computer now, the information technology in human history developed with the productive forces. But Information Theory’s appearance is far behind the emergence of the information. It is raised in modern times and formed a complete theoretical system. The main basic theory of information includes: the definition and measurement of information; the all kinds of discrete and continuous source of information entropy; channel capacity of memorial, memory of discrete and continuous channels; lossless source coding theorem.Keyword:The average self-information Channel capacity Source Coding Huffman code前言信息论的理论定义是由当代伟大的数学家美国贝尔实验室杰出的科学家香农在他1948年的著名论文《通信的数学理论》所定义的,它为信息论奠定了理论基础。
电子信息工程论文(5篇)
电子信息工程论文(5篇)电子信息工程论文(5篇)电子信息工程论文范文第1篇依据高等教育指导委员会制定的电子信息工程专业的培育目标,围绕学校人才培育目标定位,“方案”从始至终体现“具有创新意识、高素养、应用型”的人才培育思路,体现以同学为本,以毕业生社会需求和就业为导向的价值观,加强同学思想品德等通用素养和力量教育,注意培育同学的社会责任感,培育方式逐步体现精细化,差异化、共性化的特征。
我校电信专业明确了自己的的培育目标:本专业培育德、智、体、美全面进展,具有扎实的电子技术和信息系统等方面基本学问,把握分析、设计、应用电子设备及信息系统的基本技能,具备良好的沟通力量和团队精神等基本素养,能在电子信息行业及各级企事业单位从事设计、应用开发以及技术管理等工作,具有创新意识的高素养应用型人才。
2电子信息工程专业人才培育方案修订遵循的基本原则2.1充分的调查论证(1)召开同学座谈会,征集毕业班级同学及毕业后走上工作岗位同学对“方案”的修订看法,了解同学自身需求。
坚持以同学的学为中心,处理好教与学的关系。
(2)邀请用人单位参加“方案”的修订。
了解行业最新进展动态,邀请用人单位参加修订论证,充分考虑行业对专业人才的要求,尤其是行业协会制定的人才质量标准。
(3)参照执行教育部的专业规范标准,确保专业完整性。
2.2德、智、体、美全面进展,处理好通识教育与专业教育的关系本着“通识教育为体,专业教育为用”的思想,通识素养类教育贯穿始终,德育工作与通识类课程考核结合,学术讲座日常化,引进并开设高质量的艺术类通识教育课程。
针对全国各地生源基础教育水平差异,对外语、数学、计算机课程进行分级教学。
专业教育逐步向产学研合作的模式靠近,专业课程开设以业界需求为主导,鼓舞与业界建立长期、稳定、互动的合作关系,鼓舞“方案”的部分课程以合作教育的形式开展,包括合作办学、合作育人、合作就业、合作进展等。
2.3大力开展其次课堂教育,“方案”反映培育同学创新意识的要求设置6学分区间,赐予参与学科竞赛、参加老师教、科研课题讨论,参与人文、社会科学、自然科技、军事、历史、艺术类通识课程修读,开展创业,参与职业资格认证考试、英语四、六级考试,参与计算机等级考试等同学的学分嘉奖,该模块是同学毕业必要条件之一。
信息论与编码论文
论最大熵原理及其应用摘要:熵是源于物理学的基本概念,后来Shannon在信息论中引入了信息熵的概念,它在统计物理中的成功使人们对熵的理论和应用有了广泛和高度的重视。
最大熵原理是一种在实际问题中已得到广泛应用的信息论方法。
本文从信息熵的概念出发,对最大熵原理做了简要介绍,并论述了最大熵原理的合理性,最后提及它在一些领域的应用,通过在具体例子当中应用最大熵原理,展示该原理的适用场合,以期对最大熵原理及其应用有更深刻的理解。
关键词:熵;信息熵;最大熵原理;不适定性问题1 引言科学技术的发展使人类跨入了高度发展的信息化时代。
在政治、军事、经济等各个领域,信息的重要性不言而喻,有关信息理论的研究正越来越受到重视,信息论方法也逐渐被广泛应用于各个领域。
信息论一般指的是香农信息论,主要研究在信息可以度量的前提下如何有效地、可靠地、安全地传递信息,涉及消息的信息量、消息的传输以及编码问题。
1948年C.E.Shannon为解决通信工程中不确定信息的编码和传输问题创立信息论,提出信息的统计定义和信息熵、互信息概念,解决了信息的不确定性度量问题,并在此基础上对信息论的一系列理论和方法进行了严格的推导和证明,使以信息论为基础的通信工程获得了巨大的发展。
信息论从它诞生的那时起就吸引了众多领域学者的注意,他们竞相应用信息论的概念和方法去理解和解决本领域中的问题。
近年来,以不确定性信息为研究对象的信息论理论和方法在众多领域得到了广泛应用,并取得了许多重要的研究成果。
迄今为止,较为成熟的研究成果有:E.T.Jaynes 在1957年提出的最大熵原理的理论;S.K.Kullback 在1959年首次提出后又为J.S.Shore 等人在1980年后发展了的鉴别信息及最小鉴别信息原理的理论;A.N.Kolmogorov 在1956年提出的关于信息量度定义的三种方法——概率法,组合法,计算法;A.N.Kolmogorov 在1968年阐明并为J.Chaitin 在1987年系统发展了的关于算法信息的理论。
信息论课堂论文
数据压缩可分成两种类型,一种叫做无损压缩,另一种叫做有损压缩。无损 压缩是指使用压缩后的数据进行重构(或者叫做还原,解压缩),重构后的数据与 原来的数据完全相同; 无损压缩用于要求重构的信号与原始信号完全一致的场合。 一个很常见的例子是磁盘文件的压缩。根据目前的技术水平,无损压缩算法一般 可以把普通文件的数据压缩到原来的 1/2~1/4。 一些常用的无损压缩算法有霍夫 曼(Huffman)算法和 LZW(Lenpel-Ziv & Welch)压缩算法。有损压缩是指使用压缩后 的数据进行重构, 重构后的数据与原来的数据有所不同,但不影响人对原始资料 表达的信息造成误解。
互信息(Mutual Information)是另一有用的信息度量,它是指两个事件集合之 间的相关性。两个事件 X 和 Y 的互信息定义为:
I ( X , Y ) H ( X ) H (Y ) H ( X , Y )
(2)
其中 H(X,Y) 是联合熵(Joint Entropy),其定义为:
信息论调研报告
摘要: 随着计算机技术、 通信技术和网络技术等信息技术的快速发展,信息技术 已经成为当今社会应用范围最广的高新技术之一。 信息论是信息技术的主要理论 技术基础之一,它的一些基本理论在通信、计算机、网络等工程领域中得到了广 泛的应用。目前,信息论所研究的范畴已经超过了通信及其相近学科,在其他学 科应用也很广泛。本文主要从信息论的概念、发展以及相关应用方面着手,简要 的讲述信息论的在信息技术发展中的重要性以及一些比较重要的应用。 关键词:信息论、数据压缩、信号处理、标签算法
H ( X , Y ) p( x, y) log p( x, y)
互信息与多元对数似然比检验以及皮尔森χ2 校验有着密切的联系。
信息论方法预测信号肽-论文
第二章几种公认的预测方法2.1,3准确性权重矩阵方法对于蛋白质信号肽剪切位点是成功的,至今仍然是众多科研人员对新方法时候成功的进行检验的一个标准,在Dr.vonHeijin.G1986年的这篇文章中,该方法对于自建数据库中的已知剪切位点蛋白质的检验准确性可以达到:真核生物61%、革兰氏阳性菌81%和革兰氏阴性菌69%;对于位置剪切位点的蛋白质的预测准确性可以达到75%.80%。
2-2序列编码方法伍川Ⅱence_encodedalgorithm)1912.2.1方法信号肽的长度对于不同蛋白质有所不同,最短的线号肽可能是8个氨基酸(t=8),最长的可能是90个氨基酸(厶=90),大部分的信号肽长度分布在18—25个氨基酸之间。
假定一个信号肽和他的剪切位点可以被一个虚拟的、标示为【一厶,+厶】的序列来说明,其中厶是信号部分的氨基酸残基数目,厶是蛋白质成熟部分的数目,信号台的剪切位点必定存在于这段被称为“基准窗口”的序列片断中标定位一1和+l的两个残基之间。
首先【9]作者选定厶=6、上2=2,那么【9】作者有一个基准窗口【一6,+21(这个算法可以很容易的推广到其他的厶、岛值)。
一个卜6,+2】序列片断可以表示成为:足6噩5足4足3足2足l段l心这里的R代表新生蛋白质序列i位置的氨基酸残基。
在(一1,+1)之间的位置时分泌过程中的剪切位点,在此之前的位置上的残基组成了信号部分。
图2-1:信号肽及其剪切位点示意图第五章结果与讨论5.1信号肽特征不同物种的信号肽,在其长度上时有区别的。
对于真核生物来说,信号肽的平均长度是23.4(氨基酸个数);革兰式阴性菌是25.9,而革兰式阳性菌则相对更长,其平均长度达到了32.7。
各个物种信号肽长度的具体分布见图5.1。
lengthofsignal口ep啦de圈5-l:信号肽长度分布对于信号肽来说,剪切位点附近的氨基酸服从下面的(一3,一1)规则【lO】:一l位置的残基必须是小氨基酸,比如,Ala,Ser,Gly,Cys,Thr或是Gin,一3位鼍的残基一定不是芳香族氨基酸(Phe,His,Tyr,Trp),带电荷的氨基酸(Asp,Olu,Lys,Arg),或是大且极性的氨基酸(Arm,Gin)。
通信的数学基石——信息论
通信的数学基石——信息论引言1948年,美国科学家香农(C. E. Shannon)发表了题为“通信的数学理论”论文,这篇划时代学术论文的问世,宣告了信息论的诞生。
文中,香农创造性地采用概率论的方法研究通信的基本问题,把通信的基本问题归结为“一方精确或近似地重现出另一方所选择的消息”,并针对这一基本问题给予了“信息”科学定量的描述,第一次提出了信息熵的概念,进而给出由信源、编码、信道、译码、信宿等组建的通信系统数学模型。
如今,信息的概念和范畴正不断地被扩大和深化,并迅速地渗透到其他相关学科领域,信息论也从狭义信息论发展到如今的广义信息论,成为涉及面极广的信息科学。
信息论将信息的传递看作一种统计现象,运用概率论与数理统计方法,给出信息压缩和信息传输两大问题的解决方法。
针对信息压缩的数学极限问题,给出了信息源编理论;针对信息传输的极限问题,则给出了信道编码理论。
《信息论基础与应用》在力求降低信息论学习对数学理论要求下,加强了信息论中基础概念的物理模型和物理意义的阐述;除此这外,该书将理论和实际相结合,增加了在基础概念的理解基础上信息论对实际通信的应用指导,并给出了相关应用的MATLAB程序实现,以最大可能消除学生对信息论学习的疑惑。
全书共分7章,第1章是绪论,第2章介绍信源与信息熵,第3章介绍信道与信道容量,第4章给出信源编码理论,第5章给出信道编码理论,在此基础上,第6章、第7章分别介绍了网络信息理论和量子信息理论。
什么是信息论什么是信息论?信息论就是回答:1)信息是如何被度量?2)如何有效地被传输?3)如果接收到的信息不正确,如何保证信息的可靠性?4)需要多少内存,可实现信息的存储。
所有问题的回答聚集在一起,形成的理论,称为信息论。
总之,信息论是研究信息的度量问题,以及信息是如何有效地、可靠地、安全地从信源传输到信宿,其中信息的度量是最重要的问题,香农首次将事件的不确定性作为信息的度量从而提出了信息熵的概念。
信息论论文
信息科学技术概论课程报告姓名: 葛坤专业: 11级电子信息工程A班学号: 1115102016日期2013年3月1日—2013年4月26日一、研究内容信息科学信息科学是以信息为主要研究对象,以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容,以计算机等技术为主要研究工具,以扩展人类的信息功能为主要目标的一门新兴的综合性学科。
信息科学由信息论、控制论、计算机科学、仿生学、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相结合而形成的。
信息科学技术主要研究信息的产生、获取、存储、传输、处理及其应用。
其中以微电子、计算机、软件、通信讯技术为主导,微电子是基础,计算机及通信设施是载体,而软件是核心,是计算机的灵魂。
信息,既是信息科学的出发点,也是它的归宿。
具体来说,信息科学的出发点是认识信息的本质和它的运动规律;它的归宿则是利用信息来达到某种具体的目的。
信息概念信息是人类对自然世界的了解的物化形式,信息的概念可以在两个层次上定义:1、本体论意义的信息是事物运动的状态和状态变化的方式,即事物内部结构和外部联系的状态和方式。
2、认识论意义的信息是认识主体所感知、表达的相应事物的运动状态及其变化方式,包括状态及其变化方式的形式、含义和效用。
信息并非事物本身,而是表征事物之间联系的消息、情报、指令、数据或信号。
信息的主要特征有:可量度、可识别、可转换、可存储、可处理传递、可再生、可压缩、可利用、可共享、主客体二重性等。
信息的产生、存在和流通,依赖于物质和能量,没有物质和能量就没有能动作用。
信息可以控制和支配物质与能量的流动。
数据、信息、知识和智慧数据是未加工过的“信息”;信息通过将事实和给定的语境关联而导出;知识将某语境中的信息和在不同语境中得到的信息相关联;智慧是从完全不同的知识导出的一般性原理。
信息论概念信息论是研究信息的产生、获取、变换、传输、存贮、处理识别及利用的学科。
信息论还研究信道的容量、消息的编码与调制的问题以及噪声与滤波的理论等方面的内容。
信息技术论文范文
信息技术改变着我们的生活论文2000字类惊速度走工业文明步入信息代信息代临仅改变着产式式且改变着思维式习式二十世纪我毫犹豫说:信息技术改变着我信息技术社发展着深刻影响仅提高社产力发展速度且社总体结构式全位影响引发史前例革命使我视野变更加阔沟通更加便捷类进入知识经济信息化社步伐加快随着现代社发展信息、知识已经社基本资源信息产业社核产业信息素养已每公民必须具备基本素质信息技术逐步渗透社面面信息选取、析、加工、利用能力与传统听、说、读、写、算等面知识技能同重要些能力信息社新型才培养基本要求何快获取信息效析信息何利用信息形决策现代管理核商业及获信息效利用信息更企业存事信息技术改变我各面同使我教育教发翻覆变化于工作校园教师习、校园同说我亲身经历、亲自创造着信息技术引起教育模式变化信息代知识爆炸科技新月异才需求提更高要求般应用型才书架型才、工匠型才已难适应代发展习型、创造型才培养今教育工作核充利用信息技术应该说培养新型才第步信息技术普及发展能帮助我较代价获较收获用较少间精力获较教育习效获取专业知识同掌握定信息知识、信息能力具备定信息意识、信息观念能够灵应用信息处理工作习、现问题我教育重要面同信息技术发展教育产深刻影响给教育注入新机力同给教育提更高要求于转变陈旧教育思想观念促进教内容、教、教结构教模式改革加快建设教育手段管理手段现代化起决定性作用尤其于深化基础教育改革提高教育质量效益培养面向现代化面向世界面向未创新才更具深远意义由难看:展信息化教育培养信息意识信息能力提高信息技术应用水平已前高等教育应该着重加强面信息技术800字论文我是一名幸运儿,生活在高科技发展迅速的二十一世纪。
我漫步在平坦的柏油马路上,穿梭于鳞次栉比的摩天高楼之间,身边一辆辆轿车飞驰而过,令我眼花缭乱。
信息技术为我们的生活带来了方便,我喜欢信息技术,更喜欢它走进了我家。
在众多的信息技术中,电脑显然是芸芸众生中的佼佼者,倍受人们的青睐,走进了千家万户。
信息论论文
信息论论文Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】湖南科技大学课程结课论文《信息论与编码A》学院:信息与电气工程学院专业:班级:学号:姓名:信息论基础摘要:从对信息论的一些基础知识汇总,信息的定义,信息论的发展;还有信源与信息熵,信道与信道容量,编码这些关键知识点做一个系统性的回顾,再结合通信领域的知识进行分析。
关键字:信息论;引言:信息论是运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。
信息系统就是广义的通信系统,泛指某种信息从一处传送到另一处所需的全部设备所构成的系统。
名称由来:信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。
信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。
这两个方面又由信息传输定理、信源-信道隔离定理相互联系。
发展简史:信息论是20世纪40年代后期从长期通讯实践中总结出来的一门学科,是专门研究信息的有效处理和可靠传输的一般规律的科学。
切略(E.C.Cherry)曾写过一篇早期信息理论史,他从石刻象形文字起,经过中世纪启蒙语言学,直到16世纪吉尔伯特(E.N.Gilbert)等人在电报学方面的工作。
20世纪20年代奈奎斯特(H.Nyquist)和哈特莱(L.V.R.Hartley)最早研究了通信系统传输信息的能力,并试图度量系统的信道容量。
现代信息论开始出现。
1948年克劳德·香农(Claude Shannon)发表的论文“通信的数学理论”是世界上首次将通讯过程建立了数学模型的论文,这篇论文和1949年发表的另一篇论文一起奠定了现代信息论的基础。
由于现代通讯技术飞速发展和其他学科的交叉渗透,信息论的研究已经从香农当年仅限于通信系统的数学理论的狭义范围扩展开来,而成为现在称之为信息科学的庞大体系。
信息的性质:信息有以下性质:客观性、广泛性、完整性、专一性。
《信息论与编码》论文
《信息论与编码》期末论文姓名文慧班级一班学号***********成绩二○一五年一月信息论与编码的应用与发展--纠错编码的应用与发展人类社会在经历了机械化、电气化之后进入了一个崭新的信息化时代。
信息论自诞生至今不到80年的时间,在人类科学史上是短暂的,但它的发展对学术界与人类社会的影响是相当广泛的。
信息论是通信技术与概率论、随机过程、数理统计相结合逐步发展而形成的一门新兴科学。
其研究的目的是发现信息传输的可靠性、有效性、保密性和认证性,以达到信息传输系统的最优化。
有效性、可靠性、保密性和认证性构成了现代通信系统对信息传输的全面要求。
其研究内容为香农理论,编码理论,维纳理论,检测和估计理论,信号设计和处理理论,调制理论,随机噪声理论和密码学理论等。
首先简单介绍一下信息论的起源、历史与发展。
1924年,Nyquist提出信息传输理论;1928年,Hartly提出信息量关系;1932年,Morse发明电报编码;1946年,柯切尼柯夫提出信号检测理论;1948年,Shannon提出信息论,“通信中的数学理论”—现代信息论的开创性的权威论文,为信息论的创立作出了独特的贡献。
现在人们常说的信息论与编码主要包括四大定理,第一定理信源编码定理,是解决通信中信源的压缩问题,也是后来图像和视频压缩的基本定理;第二定理信道编码定理,是解决通信中数据能够在特定信道中传输的最大值的问题,即最大数据速率小于信道容量,容量问题是通信中研究最活跃的问题之一,比如4G 或LTE中广泛用到的MIMO(多输入多输出,或多天线)技术,其理论本质是David Tse提出的该容量与天线数成线性递增的关系;第三定理有损信源编码定理解决了在允许一定失真的情况下的信源编码问题,比如jpeg图像编码,mp3音频编码,都是有损的编码,其都是在香农第三定理之下得出的;第四定理信源信道分离定理,解决了信源编码和信道编码能够分开来解决的问题。
这里具体介绍一下信道编码。
信息论论文——精选推荐
信息论及其应用摘要信息论是在人们长期的通信工程实践中,由通信技术和概率论、随机过程和数理统计相结合而逐步发展起来的一门应用数学学科,能够运用概率论和数理统计的方法来研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题。
本文主要介绍信息论的一些基本知识以及它在数据压缩、密码学、统计及信号处理中的应用。
关键字:信息论三大定律应用一信息论的产生及发展信息论是20世纪40年代由当代伟大的数学家、美国贝尔实验室杰出的科学家香农提出的,他在1948年发表了著名的论文《通信的数学理论》,为信息论奠定了理论基础。
信息论有狭义和广义之分。
狭义信息论即香农早期的研究成果,它以编码理论为中心,主要研究信息系统模型、信息的度量、信息容量、编码理论及噪声理论等。
广义信息论又称信息科学,是以信息为主要研究对象,以信息及其运动规律为主要研究内容,以信息科学方法论为主要研究方法,以扩展人的信息器官的功能为主要研究目标的一门新兴的横向科学。
它把各种事物都看作是一个信息流动的系统,通过对信息流程的分析和处理,达到对事物复杂运动规律认识的一种科学方法。
它的特点是撇开对象的具体运动形态,把它作为一个信息流通过程加以分析。
信息论与编码研究的是整个通信的最基本的问题,可以说信息论是我们专业的大纲,从香农1948年发表《通信中的数学原理》到现在60余年的时间,信息论对整个行业的发展有着不可替代的指导意义。
信息论中最著名的是香农的四大定理(国内一般称三大定理),第一定理信源编码定理,是解决通信中信源的压缩问题,也是后来图像和视频压缩的基本定理;第二定理信道编码定理,是解决通信中数据能够在特定信道中传输的最大值的问题,即最大数据速率小于信道容量,容量问题是通信中研究最活跃的问题之一;第三定理有损信源编码定理解决了在允许一定失真的情况下的信源编码问题,比如jpeg图像编码,mp3音频编码,都是有损的编码,其都是在香农第三定理的界之下得出的;第四定理信源信道分离定理,解决了信源编码和信道编码能够分开来解决的问题,所以现在做信源编码的可以是一部分人,做信道编码的可以是另一部分人。
信息论专题论文
竞争情报与企业生存与发展的探讨摘要:在当今时代,企业之间交往增多,市场净增日益激烈,客户诚信、竞争对手、产品研发等已成为企业生存的必须。
换句话说,企业对竞争情报的需求越来越大。
竞争情报是关于竞争对手信息的收集和分析,是情报和反情报技术。
本文结合现代企业经济状况,对竞争情报这一与企业经济相关的概念进一步阐释,从其内涵、发展现状、案例分析,对企业生存与发展的意义等方面,展开了一定的探讨。
关键词:竞争情报;企业经济;企业生存与发展80年代末,我国情报界将竞争情报的概念从国外引进,目前已经成为企业间竞争发展的重要手段之一。
如何从企业竞争战略的高度出发,认识竞争情报在企业发展中的作用,充分开发和有效利用企业内外信息资源来提高企业竞争实力,已经成为企业领导者关注的重要问题。
在当前全球经济一体化的背景下,影响企业经营的外部因素日趋复杂,给企业决策带来极大的不确定性。
企业只有掌握竞争情报,才能在激烈的市场竞争中处于主动地位,才能赢得时间、市场和利润。
因此,充分认识竞争情报在企业发展过程中的作用,对企业的经营和管理有重要的现实意义。
一、竞争情报的内涵很多学者都研究过竞争情报,他们对其含义的认识都大同小异。
像刁丽君认为:“竞争情报源于军事、政治领域。
其含义就是敌对的国家或政治势力,利用各种手段去收集、分析各种具有政治、军事价值的情报为其服务,一区的对抗的主动性。
随着市场竞争的激化,该概念被引用于经济领域中,形成了企业竞争情报。
”高诚认为:“企业竞争情报是企业为适应市场竞争需要、提高企业竞争力、赢得竞争优势而进行的一切关于竞争环境、竞争对手和竞争战略等的全面、持续监测过程。
”在我看来,竞争情报是企业为取得和保持竞争优势所进行的一切有关竞争环境、竞争对手和竞争战略的信息搜集与分析利用活动。
它是一种过程,也是一种产品,过程包括了对竞争信息的收集和分析;然而它的产品就是由此形成的情报和谋略。
竞争情报是对整体竞争环境和竞争对手的一个全面检测过程。
信息论论文电子信息技术论文
实践实验教学中国电力教育2010年第28期 总第179期传统实验教学一直被人们认为是课堂教学的辅助和补充,是从属于课堂教学的,教学效果并不令人满意。
电子信息科学与技术是一门融计算机科学、电子科学、通信技术、传感技术、测试技术于一体的交叉学科,是一个理论与实践联系很紧密的专业。
因此,实验教学是十分重要的一环。
构建合理的实验教学体系,不仅让学生受到系统的实验技能训练,掌握科学实验的基本知识、方法和技能,更重要的是要培养学生敏锐的观察力,严谨的科学思维能力和创新能力,培养学生理论联系实际,分析和解决科学实践问题的能力,特别是与科学技术的发展相适应的综合能力。
[1]随着高校教学改革的不断深入和课程建设的全面展开,电子信息科学与技术专业的实验教学改革已成为一个重要的研究课题。
一、实验教学存在的主要问题1.对实验教学的重要性认识不够把实验教学看成理论教学的附属品,表现为重理论、重知识,轻实践、轻工程。
实验教学中以教师为主,学生被动地按教师的演示方法或实验教材规定的步骤进行实验结果的验证。
不考虑专业培养的发展需要,忽略培养对象的个人兴趣,致使学生很大程度上处于被动学习的状况,扼制了学生学习的积极性、主动性和创造性,缺乏对学生创新精神和创造能力等综合素质的培养。
2.实验教学内容单调现在各课程的实验设备大多数为组合实验箱,这种实验箱对学生的开放程度都比较低,一般只能做一些验证性实验,综合性、应用性、设计性、研究性实验相对较少,学生只是记录实验数据。
这种通过实验箱完成的以验证型实验为主的实验方式不利于培养学生的兴趣,更不利于培养学生的动手能力和创新能力。
3.实验室管理模式单一由于各门课程的实验内容封闭,每个实验室对应一门课程,学生学完相应课程后基本上不再进入该实验室。
实验室开放程度不高,不利于实验设备充分利用。
4.实验考核手段呆板传统实验教学中实验成绩的评价是完全由教师按实验预习、实验操作步骤的完成情况、实验结果、实验报告完成情况来考核,导致学生处于不假思索的被动实验状态,甚至学生之间相互抄袭,没有留给学生发挥创造思维的空间,严重影响了学生的学习积极性,不利于学生的自主发展。
汉字的熵及熵率计算(信息论课堂论文)
汉字的熵及熵率计算中国文字——汉字的产生,有据可查的,是在约公元前14世纪的殷商后期。
最早刻划符号距今8000多年,汉字是世界上使用人数最多的一种文字,也是寿命最长的一种文字。
我们知道汉字历史悠久,汉语文化源远流长。
汉字所传达的信息量也是很大的。
比如汉语中的多音字以及一词多义。
其中特别以文言文和诗词为代表。
汉字相比于其他语言,在一定程度上也有更多的信息量。
比如唐朝诗人李白的《赠汪伦》,“李 白 乘 舟 将 欲 行 , 忽 闻 岸 上 踏 歌 声 。
桃 花 潭 水 深 千 尺 , 不 及 汪 伦 送 我 情 。
”如果译为英文的话,“I'm on board; We're about to sail, When there's stamping and singing on shore; Peach Blossom Pool is a thousand feet deep, Yet not so deep,Wang Lun,as your love for me. ”同样的内容,汉字平均携带的信息量更大。
在信息论领域,我们可以用熵来刻画汉字所携带的信息量。
一.熵:信息熵:熵是由德国物理学家克劳修斯于1868年引入,用以从统计概率的角度对一个系统混乱无序程度的度量。
信息熵是从信源角度考虑信息量,表示信源整体不确定性的量。
信息论中对熵的定义[1]:集X 上,随机变量()i I x 的数学期望定义为平均自信息量1()[()][log ()]()log ()qi i i i i H X E I x E p x p x p x ===-=-∑集X 的平均自信息量又称作是集X 的信息熵,简称作熵。
二.汉字的熵:我们可以用在接收者接收到语言符号之前,随机试验结局不肯定性程度的大小来表示语言符号所负荷的信息量。
在接受到语言符号之前,熵因语言符号的数目和出现概率的不同而有所不同。
在接受到语言符号之后,不肯定性被消除,熵变为零。
信息论课程论文汇总
从通信联合收发优化剖析香农三大定理--“信息论与编码”课程论文课程:信息论与编码指导老师:王忠姓名:秦天柱学号:2012141441420摘要本文立足之点为通信系统的收发联合优化,主要根据一种基于广义的率失真函数的信源编码、信道编码和差错隐藏联合优化的方法对此进行讨论。
并在此基础上,对香农三大定理进行剖析,分析了香农三大定理的内在联系与通信系统理论构建之间的关系。
1 引言随着现代通信技术的发展,通信的重要性不言而喻。
早在二十世纪四十年代初,香农提出三大定理,奠定了通信的数字理论基础。
用户数量也随之增长,传输错误当然也不可避免。
自此,容错恢复编码技术近年来成为无线视频传输研究中的热点。
传统的方法[ 3, 4] 往往假设视频信源是统计平稳的,然后对整个视频序列建立经验的或理论的率失真模型来进行码率分配优化;并且只考虑信源编码和信道编码本身的性能,而没有考虑差错隐藏技术的影响。
本文着重分析了一种针对图像局部区域的信源信道编码以及差错隐藏特性的广义的率失真函数. 这种基于局部广义率失真特性的信源编码,信道编码和差错隐藏的联合优化(以下简称JSCE)有可能取得更好的视频传输效果。
并由此将香农的三大定理(无失真信源编码定理、信道编码定理和限失真信源编码定理)进行剖析,深入研究其内在联系和为通信系统的联合优化提供的理论支撑。
2 通信系统的联合优化2.1 广义的率失真函数在进行无线视频传输的码率优化分配时,我们将信源编解码,信道编解码和差错隐藏联合起来进行考虑.失真因素包括信源的量化误差,信道传输错误而引起的失真,以及差错隐藏的增益优化的目的, 是在一定的码流速率和信道条件下,获得最小的端对端失真.实现这种联合优化, 需要获得每一最小编码单元在一定的码率分我们将之定义为广义, 配方案和信道条件下的端对端的失真期望值的率失真函数, 用D(rs , rc c)表示, 其中rs为信源编码的码率, 单位是比特/ 像素(bpp), rc 为信道编码的效率, c 为信道的状态矩阵,它和所选的信道模型有关.例如,对于加性高斯白噪声(AWGN)信道, 可以用一个的参数, 即信噪比Eb/ N0 来表征信道状态.本文中采用均方误差(MSE)来作为图像失真的度量, 其表达式为:其中M, N 为二维图像的大小, pn , m和 pn , m为发送和接收图像像素的灰度值.广义率失真函数D(rs , rc| c), 可由图像宏块丢失后经差错隐藏后的失真dL 和量化误差引起的失真dQ 加权得到, 如下式:D(rs , rc|c)=Pe(rs , rc|c)dL +(1-Pe(rs , rc|c))dQ(rs)其中, Pe(rs , rc c)为宏块的丢失概率, 它和信源信道的码率分配rs , rc , 以及信道编码的性能有关.式(2)表明, 在相同的信道和信道编码条件下, 决定广义率失真特性的参数为dQ(rs)和dL .由于量化电平是离散的, 所以dQ(rs)是一组离散的点;同时我们可以认为dL是信源编码的码率为0, 但经过差错隐藏之后的失真.进一步, 我们构造由归一化后的不同量化电平下的失真和码率组成的特征矢量: Vdr = ( d 0 , rs0),( d 1 , rs1), … ,( dN , rsN)」其中:di =di/ dmax , rsN=rsi/ rs max , i =0, 1 , … , Ndmax和rsmax为所允许的最大失真和最大的信源编码速率则两矢量之间的度量可定义为:′N(( di - dΣ= ‖dr ′ Vdr -V‖dr)=′dr -d(Vdr , Vi)2+( rsi - r′Si)2) 1/2根据上式所定义的广义率失真函数和其特征矢量, 就可以获得对最小视频编码单元的信源编码、信道编码和差错隐藏率失真特性的有效描述, 从而可以利用它来进行码率分配优化, 以获得最小的端对端失真。
信息论专题论文
目录一、信息管理对企业的重要性 (1)二、现代企业管理模式对信息的需求 (1)(一)精益生产(LP)模式到大批量定制生产(MC)模式 (2)(二)电子商务管理模式 (3)三、现代企业管理理念 (4)四、现代企业管理特点 (5)正文我看“信息管理”的新问题-------现代企业管理对信息的呼唤摘要:信息管理是一种社会规模的活动,它反映了信息管理活动的普遍性和社会性。
它是涉及广泛的社会个体、群体、国家参与的普遍性的信息获取、控制和利用活动。
本文从现代企业管理在管理模式、管理理念和管理特点三方面的创新对信息的需求来简述信息管理对我们管理活动的重要性及其发展趋势。
关键词:信息管理、管理模式、管理理念、管理特点信息对于我们每个人来说,并不陌生。
在实际生活中,每个人每时每刻都在不断地接收信息,加工信息和利用信息,都在与信息打交道。
现代管理者在管理方式上的一个重要特征就是:他们很少同“具体的事情”打交道,而更多地是同“事情的信息”打交道。
管理系统规模越大,结构越是复杂,对信息的渴求就越加强烈。
实际上,任何一个组织要形成统一的意志,统一的步调,各要素之间必须能够准确快速地相互传递信息。
管理者对组织的有效控制,都必须依靠来自组织内外的各种信息。
信息,如同人才、原料和能源一样,被视为组织生存发展的重要资源,成了管理活动赖以展开的前提,一切管理活动都离不开信息,一切有效的管理都离不开信息的管理。
在经济全球化的背景下,伴随着IT的广泛应用,现代企业管理面临着巨变和快变的环境和用户需求,如:市场竞争激烈,企业经营由生产导向到市场导向再到客户需求导向的转变;客户的需求向着多样化、个性化和时尚化方面发展。
为了适应这种趋势,对于信息的综合利用,现代企业的管理模式也发生相应的变化,从制造资源计划(MRPⅡ),到现代企业的运行模式---企业资源计划(ERP),到准时生产(JIT),再到精益生产(LP)。
精益思想在制造业中的应用,即“精益生产Lean manufacturing”极大地降低了制造成本、缩短了开发和制造的周期、显著地增强了企业的竞争能力,除了在汽车行业应用以外,还扩展到各种机械制、电子、消费品、以至航空、航天、造船工业中应用。
计算机信息论文:信息论与编码本科教学改革实践
计算机信息论文:信息论与编码本科教学改革实践摘要:本文在分析信息论与编码课程本科教学过程中存在问题的基础上,从教学对象、教学内容、教学方法和手段、教学实践等方面提出了一些改进措施。
教学实践结果表明,通过教改,提高了教学质量,实现了良好的教学效果,学生能够掌握必要的信息理论、编码技术的基础知识,更有利于指导今后的工作和继续学习。
关键词:信息论与编码;本科教学;教学改革1课程的重要性人类社会的生存和发展无时无刻都离不开信息的获取、传递、处理、再生、控制和利用。
尤其是在21世纪这个高度信息化的时代,信息的重要性更是不言而喻,学习和掌握信息的基本概念和相关理论也变得尤为重要[1-2]。
在这种形势下,各高校都先后将信息论与编码列为电子信息、通信类本科生和研究生必修的专业基础课。
甚至,在一些高校的物理学、光学以及生物学等专业的研究生培养中也增设或选修有关信息论的课程。
因此,信息论与编码课程建设的好坏,直接影响到这些相关专业学生的培养质量,同时也将影响相关专业自身的建设。
2本科教学中存在的问题尽管信息论与编码课程在电子信息、通信等专业有着及其重要的地位,但是它的课程建设却相对落后,教学效果不理想。
纵观信息论与编码课程的教学工作,结合以往的教学实践,发现该课程在本科教学过程中主要存在以下几个方面的问题。
1) 学生未能正视课程的重要性。
很多本科生在学习的过程中将信息论与编码课程与其他的专业课程进行横向比较,发现该课有相对的独立性,与其他所学的专业课联系不大;有些学生认为这门课对今后大四毕业找工作未能起到很重要的作用;也有学生认为该课程纯粹是理论研究,是搞科研的人学习的内容,觉得没必要学习这么深奥的理论知识。
长此以往,学生头脑中就形成了“信息论”是“无用论”的概念,教学效果也就自然不会理想。
2) 教学内容抽象,重点不突出。
信息论是一门应用概率论、随机过程和数理统计等方法来研究信息的存储、传输、处理、控制和利用等一般规律的学科[3-4],需要用到大量的数学知识,尤其是运用概率论与随机过程的知识较多,而这些数学类基础知识本身就比较复杂、抽象,再加上有些课程并未在本科教学中开设,因此学生在学习的过程中显得非常抽象、枯燥,接受起来比较困难。
信息论与编码论文 (2)
ABD E C VCC OUTGND 3691205101520V0/VB/mI 工作点(ON )释放点(OFF )V滨江学院《信息论与编码》课程论文题 目 信源信道联合编码方式及其运用院 系 电子工程系专业班级 12通信 2 班学生姓名 张 瑶学 号 20122334089教 师 杨 玲 成 绩二O一四 年 十二 月 二十二 日信源信道联合编码方式及其应用20122334089 张瑶摘要本文主要从信源信道编码的简介、联合编码的提出、联合编码的具体设计方法和关键技术、联合编码的应用环境及联合编码在实际系统中应用等方面进行论述。
随着多媒体无线通信日益发展。
联合信源信道编码近几年来日益受到通信界的广泛重视。
根据Shannon 信息论原理,通信系统中信源编码和信道编码是分离的,然而,该定理假设信源编码是最优的,可以去掉所有冗余,并且假设当比特率低于信道容量时可纠正所有误码。
在不限制码长的复杂性和时延的前提下,可以得到这样的系统。
而在实际系统中又必须限制码长的复杂性和时延,这必然会导致性能下降,这和香农编码定理的假设是相矛盾的。
因此,在许多情况下,需要采用联合信源信道编码才能获得满意的效果。
关键词信源编码,信道编码,信源信道联合编码一、信源信道编码的简单介绍信源编码:一种以提高通信有效性为目的而对信源符号进行的变换;为了减少或消除信源剩余度而进行的信源符号变换。
为了减少信源输出符号序列中的剩余度、提高符号的平均信息量,对信源输出的符号序列所施行的变换。
具体说,就是针对信源输出符号序列的统计特性来寻找某种方法,把信源输出符号序列变换为最短的码字序列,使后者的各码元所载荷的平均信息量最大,同时又能保证无失真地恢复原来的符号序列。
信道编码:数字信号在传输中往往由于各种原因,使得在传送的数据流中产生误码,从而使接收端产生图象跳跃、不连续、出现马赛克等现象。
所以通过信道编码这一环节,对数码流进行相应的处理,使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力,可极大地避免码流传送中误码的发生。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
信息论及其应用摘要信息论是在人们长期的通信工程实践中,由通信技术和概率论、随机过程和数理统计相结合而逐步发展起来的一门应用数学学科,能够运用概率论和数理统计的方法来研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题。
本文主要介绍信息论的一些基本知识以及它在数据压缩、密码学、统计及信号处理中的应用。
关键字:信息论三大定律应用一信息论的产生及发展信息论是20世纪40年代由当代伟大的数学家、美国贝尔实验室杰出的科学家香农提出的,他在1948年发表了著名的论文《通信的数学理论》,为信息论奠定了理论基础。
信息论有狭义和广义之分。
狭义信息论即香农早期的研究成果,它以编码理论为中心,主要研究信息系统模型、信息的度量、信息容量、编码理论及噪声理论等。
广义信息论又称信息科学,是以信息为主要研究对象,以信息及其运动规律为主要研究内容,以信息科学方法论为主要研究方法,以扩展人的信息器官的功能为主要研究目标的一门新兴的横向科学。
它把各种事物都看作是一个信息流动的系统,通过对信息流程的分析和处理,达到对事物复杂运动规律认识的一种科学方法。
它的特点是撇开对象的具体运动形态,把它作为一个信息流通过程加以分析。
信息论与编码研究的是整个通信的最基本的问题,可以说信息论是我们专业的大纲,从香农1948年发表《通信中的数学原理》到现在60余年的时间,信息论对整个行业的发展有着不可替代的指导意义。
信息论中最著名的是香农的四大定理(国内一般称三大定理),第一定理信源编码定理,是解决通信中信源的压缩问题,也是后来图像和视频压缩的基本定理;第二定理信道编码定理,是解决通信中数据能够在特定信道中传输的最大值的问题,即最大数据速率小于信道容量,容量问题是通信中研究最活跃的问题之一;第三定理有损信源编码定理解决了在允许一定失真的情况下的信源编码问题,比如jpeg图像编码,mp3音频编码,都是有损的编码,其都是在香农第三定理的界之下得出的;第四定理信源信道分离定理,解决了信源编码和信道编码能够分开来解决的问题,所以现在做信源编码的可以是一部分人,做信道编码的可以是另一部分人。
二信息论的研究内容实际通信系统比较复杂,但是任何通信系统都可以抽象为信息源发送机信道接收机收信者,因此,通信过程中信息的定量表示信源和信宿信道和信道容量编码和译码等方面的问题,就构成了信息论的基本内容。
信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。
信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域这两个方面又由信息传输定理信源信道隔离定理相互联系。
1. 信息。
从广义上讲,信息是指不同物质在运动过程中发出的各种信号;从狭义上讲,信息是指各种物质在运动过程中发出的映出来的数据。
指令消息情报图象信号等对于信息的定义,目前学术界还没有一个一致的看法,信息论的创始人申农认为,信息就是用以消除随机的不定性的东西;控制论的创始人维纳认为,信息是人与环境相互交换内容的名称,也可以叫负商。
2. 信息量。
它是信息多少的量度许多科学家对信息进行深入的研究以后,发现事件的信息量与事件出现的概率有密切的关系:事件发生的概率大,信息量就越小;反之,事件发生的概率就越小,信息量就越大。
例如:池塘周围的护栏越密,小孩或大人掉进池塘的可能性就越少;反之则反[4]。
3. 信源和信宿。
信源即消息的来源消息一般以符号的形式发出,通常就有随即性信源是多方面的,自然界的一切物体都可以成为信源。
如果信源发出的信号是确定的,即是事先知道的,就不会传输任何信息如果符号的出现是时刻变化的随机事件,就可以用随机变量来表示以随机变量来研究信息,是信息论的一个基本思想。
信宿是信息的接收者,它能够接收消息,并使消息再现,达到通讯的目的信宿可以是人,也可以是机器。
例如:我们看电视,电视是信息的发出者,人从电视上了解各种各样的信息,人就是信宿;电视相对于各个电视台来说,也是一个信宿,即信息的接收者。
4. 信道和信道容量。
在信源和信宿之间存在着传递信息的通道,其主要任务是传输信息和存储信息。
信源发出的信息必须进行编码,使之能转化成为能在信道中传输的信号信道容量是指信道传输信息的多少以及速度。
通讯速度的大小并不完全取决于信道的性质,它还随信源性质和编码方法而改变。
5. 编码和译码。
“码”是一个符号表达和将这些符号排列起来所必须遵守的一些约定。
运用这些符号,遵守相应的约定把信息变成信号,这一过程就是编码用符号来表达消息,称为信源编码;将符号转换成为信道所要求的信号,称为信道编码。
在通讯系统里,消息往往要经过几次编码,才能变成适合信道传输的信号当信号系列通过信道输出后,必须经过译码复制成消息,才能送达接收者。
译码过程正好与编码过程相反,所以译码就是编码的逆过程。
6. 信息方法。
所谓信息方法,是指用信息的观察来考察系统的行为结构和功能,通过对信息的获取、传递、存储、加工过程的分析,达到对某个复杂系统运动过程的规律性认识。
它不需要对事物的整体结构进行剖析性的分析,而仅仅对信息的流程加以综合考察,就可获得关于系统的整体性知识。
信息方法的主要特点:是完全撇开对象的具体运动形态,把系统的运动过程抽象为信息过程,在不考虑系统内具体物质形态、不打开机器或活体的条件下研究系统与外界之间的输入与输出的关系。
这种方法也叫控制论中的黑箱方法。
信息与控制信息论方法与控制论方法是紧密相连的没有信息就无所谓控制,控制就是通过信息来实现对系统行为、功能的调整信息方法。
也可以说是用信息观点来考察控制系统的行为功能结构的方法信息方法的另一个特点是:它不是为了说明客观对象,而是为了说明客观对象的过程,说明主、客体之间信息交换过程的方式,以达到对控制系统运动过程的规律性认识。
如果从物质构成和运动形态来看,生命系统社会系统人造技术系统是极为不同的,但是,他们的运动过程都可以抽象化为一个信息传递、加工、交换的过程。
三信息论的具体应用而当今社会,从DVD到个人电脑,从卫星通信到文件,在我们的现实生活中,信息论无不扮演着不可或缺的角色。
信息是人类社会互通情报的实践过程中产生的,在当今信息社会中,常把它作为人们认识世界的向导与智慧的源泉,也是社会与社会生产力发展的动力与资源。
信息作为一种资源,如何开发、利用、共享是人们普遍关注的问题。
信息是信息论中最基本最重要的概念。
信息论是应用近代数理统计方法研究信息的传输、存储与处理的科学。
其基本任务是为设计有效而可靠的通信系统提供理论依据,主要特点是理论的成功应用。
接下来我们将从以下四个方面具体介绍信息论的应用:1. 信号处理方面信号处理包括数据、影象、语声或其他的信号的处理,从信息论的观点看,信号则是观察客观事物表达其相应信息的技术手段,也就是特定信息的载体[9]。
信息是通过信号来表达的,对信息的加工和处理,也就是信号的加工和处理。
所有处理过程无非是信源编码,变换,过滤或决策过程,其实变换也是一种编码过程。
这些过程中的大部分的信息论基础是信息率失真理论。
譬如数字信号处理,其技术可以归结为以快速傅里叶变换和数字滤波器为核心,以逻电路为基础,以大规模集成电路为手段,利用软硬件来实现各种模拟信号的数字处理,其中要用到信息论中的信号检测、信号变换、信号的调制和解调、信号的运算、信号的传输和信号的交换等。
2. 数据压缩理论方面信息论之父香农在 1948 年发表的论文《通信的数学理论》一文中指出,任何信息都有冗余,冗余大小和信息中每个符号的出现概率或者说不确定性有关。
香农把信息中排除了冗余后的平均信息量称为信息熵,并给出了计算信息熵的数学表达式,这为数据压缩奠定了理论基础。
数据压缩的主要目的是力求用最少的数据表示信源所发出的信号,使信号占用的存储空间尽可能小,以达到提高信息传输速度的目的。
数据压缩在近代信息处理问题中有大量的应用,无论在数据存储或传送中,通过数据压缩不仅可以大大节省资源利用的成本,而且把一些原来无实用意义的技术,如多媒体技术中的一些问题,达到具有实用意义的标准。
数据压缩作为信息论研究中的一项内容,主要是有关数据压缩比和各种编码方法的研究,即按某种方法对源数据流进行编码,使得经过编码的数据流比厡数据流占有较少的空间。
其中基于符号频率统计的哈夫曼编码效率高,运算速度快,实现方式灵活,使得其在数据压缩领域得到了广泛的应用。
不过,哈夫曼所得的编码长度只是对信息熵计算结果的一种近似,还无法真正逼近信息熵的极限。
所以尽管哈夫曼编码具有良好的压缩性能,也一直占据重要的地位,还是不断有基于哈夫曼编码的改进算法提出。
数据压缩技术的不断完善是依靠在信息论这门学科的成长上的,信息能否被压缩以及能在多大程度上被压缩与信息的不确定性有直接的关系,人工智能技术将会对数据压缩的未来产生重大影响。
3. 统计方面中信息论在统计中的应用一般指信息量在统计中的应用,也有编码定理与码结构在统计中的应用等问题。
由于统计学研究的问题日趋复杂,如统计模型从线性到非线性,统计分布从单一分布到混合分布,因此信息量在统计中的作用日趋重要,在许多问题中以信息量作为它们的基本度量[8]。
在统计领域里,统计计算技术近年来发展很快,它使许多统计方法,尤其是Bayes 统计得到广泛的运用。
Bayes 计算方法有很多,其中一类是直接应用于后验分布以得到后验均值或后验众数的估计,以及这种估计的渐进方差或其近似。
EM 算法就是一种迭代方法,主要用来计算后验分布的众数或极大似然估计。
这种方法可以广泛的应用于缺损数据,截尾数据,成群数据,带有讨厌参数的数据等所谓的不完全数据。
EM 算法的最大优点是简单和稳定,主要目的是提供一个简单的迭代算法来计算极大似然估计,问题是如此建立的 EM 算法得到的估计序列是否收敛。
它的特点与信道容量的递推渐近算法相似,但应用更为广泛。
EM算法实现简单,数值计算稳定,存储量小,并具有良好的全局收敛性。
EM算法是一种求参数极大似然估计的迭代算法,在处理不完全数据中有重要应用。
信息与统计相结合的其他典型问题还很多,如假设检验中的两类误差估计问题,试验设计问题,信息量在有效估计中的应用问题等,这些问题已使信息论与统计学想成相互推动发展的局面。
4. 密码学方面密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。
从传统意义上来说,密码学是研究如何把信息转换成一种隐蔽的方式并阻止其他人得到它。
密码术的研究和应用虽有很长的历史,但在信息论诞生之前,它还没有系统的理论,直到香农发表的保密通信的信息理论一文,为密码学确立了一系列的基本原则与指标,如加密运算中的完全性、剩余度等指标,它们与信息的度量有着密切相关。
之后才产生了基于信息论的密码学理论,所以说信息论与密码学的关系十分密切。
近代密码学由于数据加密标准与公钥体制的出现于应用,使近代密码学所涉及的范围有了极大的发展,尤其是在网络认证方面得到广泛应用,但其中的安全性原理与测量标准仍未脱离香农保密系统所规定的要求,多种加密函数的构造,如相关免疫函数的构造仍以香农的完善保密性为基础。