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定理6(控制定理)给定一个预知竞争者聚类R^,
 
定理6(控制定理)给定一个预知竞争者聚类R^,
   −
H[S] - h[S-> | R^] ≤ Cμ,(70)
+
<math>
 +
H[S] - h[\overset{\to }{S} \vert \hat{\mathcal{R}}] \le C_μ \ , \tag{70}
 +
</math>
    
其中H[S]是从可观测随机过程单个符号的熵。
 
其中H[S]是从可观测随机过程单个符号的熵。
第952行: 第954行:  
证明。由于周知的原因(参考文献。【62,定理. 4.2.1,p. 64】),对于任意统计随机过程,
 
证明。由于周知的原因(参考文献。【62,定理. 4.2.1,p. 64】),对于任意统计随机过程,
   −
lim L->∞ H[S->L] / L = lim L->∞ H[SL | S->L-1]。(71)
+
<math>
 +
\lim_{L\to \infty}\frac{H[\overset{\to L}{S}]}{L} = \lim_{L\to \infty}H[S_L \vert \overset{\to L-1}{S}] \ . \tag{71}
 +
</math>
    
更多地,这个极限总是存在。到了这个点,我们已经定义的h[S->]是用左手面的形式;回忆下等式(9)。接下来我们用右手面将是便利的。
 
更多地,这个极限总是存在。到了这个点,我们已经定义的h[S->]是用左手面的形式;回忆下等式(9)。接下来我们用右手面将是便利的。
    
从条件熵的定义可知,我们有
 
从条件熵的定义可知,我们有
H[S<-L] = H[S->1 | S<-L-1] + H[S<-L-1]
+
 
= H[S<-L-1|S<-1] + H[H<-1]. (72)
+
<math>
 +
\begin{aligned}
 +
H[\overset{\leftarrow L}{S}] &= H[\overset{\leftarrow 1}{S} \vert \overset{\leftarrow L-1}{S}] + H[\overset{\leftarrow L-1}{S}] (72) \\
 +
&= H[\overset{\leftarrow L-1}{S} \vert \overset{\leftarrow 1}{S}] + H[\overset{\leftarrow 1}{S}] \ .
 +
\end{aligned}
 +
</math>
    
所以我们可以将过程过去生成的最后可测量的熵表示成
 
所以我们可以将过程过去生成的最后可测量的熵表示成
   −
H[S<-1] = H[S<-L] - H[S<-L-1|S<-1] (73)
+
<math>
= H[S<-1 | S<-L-1] + H[S<-L-1] - H[S<-L-1|S<-1] (74)
+
\begin{aligned}
= H[S<-1 | S<-L-1] + I[S<-L-1;S<-1]. (75)
+
H[\overset{\leftarrow 1}{S}] &= H[\overset{\leftarrow L}{S}] - H[\overset{\leftarrow L-1}{S} \vert \overset{\leftarrow 1}{S}] (73) \\
 +
&= H[\overset{\leftarrow 1}{S} \vert \overset{\leftarrow L-1}{S}] + H[\overset{\leftarrow L-1}{S}] - H[\overset{\leftarrow L-1}{S} \vert \overset{\leftarrow 1}{S}] \\
 +
&= H[\overset{\leftarrow 1}{S} \vert \overset{\leftarrow L-1}{S}] + I[\overset{\leftarrow L-1}{S};\overset{\leftarrow 1}{S}] \ .
 +
\end{aligned}
 +
</math>
    
我们由替换RHS对应H[S<-L]的等式(72)走过等式(73)和等式(74)。
 
我们由替换RHS对应H[S<-L]的等式(72)走过等式(73)和等式(74)。
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考虑到L->∞ 的极限在LHS上没有作用,
 
考虑到L->∞ 的极限在LHS上没有作用,
   −
H[S<-1] = lim L->∞(H[S<-1 | S<-L-1] + I[S<-L-1;S<-1] ). (76)
+
<math>
 +
H[\overset{\leftarrow 1}{S}] = \lim_{L\to \infty}\left(H[\overset{\leftarrow 1}{S} \vert \overset{\leftarrow L-1}{S}] + I[\overset{\leftarrow L-1}{S};\overset{\leftarrow 1}{S}]\right) \ . \tag{76}
 +
</math>
    
自从过程是统计的,我们可以将极限中第一个术语倾向于H[SL|S->L-1]。这个极限是h[S->],由等式(71)。进一步,因为统计性,H[S<-1] = H[S->1] = H[S]。转移熵速率h[S->]到等式(76)的LHS并且再次请求时间转换,我们有
 
自从过程是统计的,我们可以将极限中第一个术语倾向于H[SL|S->L-1]。这个极限是h[S->],由等式(71)。进一步,因为统计性,H[S<-1] = H[S->1] = H[S]。转移熵速率h[S->]到等式(76)的LHS并且再次请求时间转换,我们有
H[S]-h[S->] = lim L->∞I[S<-L-1;S<-1] (77)
+
 
= I[S<-;S->1] (78)
+
<math>
= H[S->1] - H[S->1|S<-] (79)
+
\begin{aligned}
= H[S->] - H[S->1|S](80)
+
H[S] - h[\overset{\to}{S}] &= \lim_{L\to \infty}I[\overset{\leftarrow L-1}{S};\overset{\leftarrow 1}{S}] \ (77) \\
= I[S->1;S](81)
+
&= I[\overset{\leftarrow}{S};\overset{\leftarrow 1}{S}] \ (78) \\
H[S] = Cμ,(82)
+
&= H[\overset{\to 1}{S}] - H[\overset{\to 1}{S} \vert \overset{\leftarrow}{S}] \ (79) \\
 +
&= H[\overset{\to 1}{S}] - H[\overset{\to 1}{S} \vert \mathcal{S}] \ (80) \\
 +
&= I[\overset{\to 1}{S};\mathcal{S}] \ (81) \\
 +
& \le H[\mathcal{S}] = C_μ \ (82) \ ,
 +
\end{aligned}
 +
</math>
    
其中最后一个不等式来自等式(A9)。证毕。
 
其中最后一个不等式来自等式(A9)。证毕。
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