任意3个离散随机变量X、Y和Z,求证:
H(XYZ)-H(XY)≤H(XZ)-H(X)。
第1题
设随机变量X的概率分布为。随机变量Y是X的函数,其分布为将X的4个最小的概率分布合并为一个:。
第2题
任意3个离散随机变量X、Y和Z,求证:
H(XYZ)=H(XZ)+H(Y|X)-I(Z;Y|X)
第3题
有一离散无记忆信源,其输出为X∈{0,1,2},相应的概率为P(0)=1/4,P(1)=1/4,P(2)=1/2,设计两个独立试验去观察它,其结果分别为Y1∈{0,1},Y2∈{0,1},已知条件概率如表1所示。
表1 条件概率P(Y1|X)和P(Y2|X) | |||||||
P(Y1|X) | y | P(Y2|X) | y | ||||
0 | 1 | 0 | 1 | ||||
X | 0 | 1 | 0 | X | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | ||
2 | 1/2 | 1/2 | 2 | 0 | 1 |
第4题
若3个离散随机变量X、Y和Z有如下关系:X+Y=Z(普通加法),其中X和Y相互统计独立。试证明:
第5题
设随机变量X={0,1}和Y={0,1}相互统计独立,且它们均等概率取值。定义新随机变量Z=XY(模2和),计算:
(1)H(X)、H(Y)、H(Z)、H(XY)、H(YZ)、H(XZ)以及H(XYZ);
(2)H(X|Y)、H(X|Z)、H(Y|Z)、H(X|YZ)、H(Y|XZ)以及H(Z|XY);
(3)I(X;Y)、I(X;Z)以及I(Y;Z);
(4)I(X;Y|Z)、I(Z;Y|X)以及/(Z;X|Y);
(5)I(XY;Z)、I(X;YZ)以及I(Y;XZ)。
第6题
每帧电视图像可看成是由3×105个独立变化的像素组成的,每个像素又取128个不同的亮度电平,并设各亮度电平是等概出现的。
(1)问每帧图像含有多少信息量?
(2)现假设有一个广播员,在约10000个汉字中选1000个字来口述这一电视图像,试问广播员描述此图像所广播的信息量是多少?
(3)假设汉字字汇是等概分布的,并且彼此无依赖,试问若要恰当地描述此帧图像,广播员在口述中至少需要多少个汉字?
第7题
设信源发出二次扩展消息xiyi,其中第1个符号xi取值为A、B、C3种消息,第2个符号yj取值为D、E、F、G4种消息,概率p(xi)和p(yj|xi)如下表所示。
概率p(xi)和p(yj|xi) | ||||
p(xi) | A | B | C | |
1/2 | 1/3 | 1/6 | ||
p(yj|xi) | D | 1/4 | 3/10 | 1/6 |
E | 1/4 | 1/5 | 1/2 | |
F | 1/4 | 1/5 | 1/6 | |
G | 1/4 | 3/10 | 1/6 |
求二次扩展信源的联合熵H(XY)。
第9题
设某离散平稳信源X,概率空间为
并设信源发出的符号只与前一个相邻符号有关,其联合概率为p(aiaj)如下表所示。
联合概率p(aiaj) | ||||
p(aiaj) | ai | |||
0 | 1 | 2 | ||
aj | 0 | 1/4 | 1/18 | 0 |
1 | 1/18 | 1/3 | 1/18 | |
2 | 0 | 1/18 | 7/36 |
求信源的信息熵、条件熵与联合熵,并比较信息熵与条件熵的大小。
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