题目
1-1 已知英文字母e出现的概率为0.105,x出现的概率为0.002,试求e和x的信息量。
1-1 已知英文字母e出现的概率为0.105,x出现的概率为0.002,试求e和x的信
息量。
题目解答
答案
信息量计算公式为 $I = -\log_2 p$,其中 $p$ 为事件概率。
对于字母 $e$:
\[ p(e) = 0.105 \]
\[ I_e = -\log_2 0.105 \approx 3.25 \text{ bit} \]
对于字母 $x$:
\[ p(x) = 0.002 \]
\[ I_x = -\log_2 0.002 \approx 8.97 \text{ bit} \]
**答案:**
字母 $e$ 的信息量:$\boxed{3.25 \text{ bit}}$
字母 $x$ 的信息量:$\boxed{8.97 \text{ bit}}$
解析
考查要点:本题主要考查信息量的计算,需要掌握香农信息量公式及其应用。
解题核心思路:信息量的计算公式为 $I = -\log_2 p$,其中 $p$ 是事件的概率。关键点在于正确代入概率值并计算以2为底的对数,注意结果的单位是比特(bit)。
破题关键:
- 公式选择:明确使用香农公式 $I = -\log_2 p$。
- 概率范围验证:确认概率值在0到1之间。
- 对数计算技巧:若无计算器,可通过换底公式或近似估算。
字母 $e$ 的信息量
- 代入公式:
$I_e = -\log_2 0.105$ - 计算对数:
通过换底公式或估算,得 $\log_2 0.105 \approx -3.25$,因此:
$I_e \approx 3.25 \text{ bit}$。
字母 $x$ 的信息量
- 代入公式:
$I_x = -\log_2 0.002$ - 计算对数:
通过换底公式或估算,得 $\log_2 0.002 \approx -8.97$,因此:
$I_x \approx 8.97 \text{ bit}$。