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| | ==== 其余信息原子计算两个例子 ==== | | ==== 其余信息原子计算两个例子 ==== |
| | [[文件:图片3476.png|缩略图|左|两源变量部分信息分解例子]] | | [[文件:图片3476.png|缩略图|左|两源变量部分信息分解例子]] |
| − | 为了更具体地理解这些概念,我们来看上图中的例子。由于该分布具有对称性,显然 <math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 提供的信息量是相同的。实际上,可以验证:
| + | 为了更具体地理解这些概念,我们来看上图A中的例子。由于该分布具有对称性,显然 <math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 提供的信息量是相同的。实际上,可以验证: |
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| − | \[
| + | <math>I(S;R_1) = I(S;R_2) = \frac{1}{3} \log 3 - \frac{2}{3} \log \frac{2}{3}</math> |
| − | I(S;R_1) = I(S;R_2) = \frac{1}{3} \log 3 - \frac{2}{3} \log \frac{2}{3} | |
| − | \]
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| − | 但也可以清楚地看到,<math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 提供的是关于\textbf{不同结果}的信息。具体来说,只要知道 <math>R_1</math> 的值,就可以\textbf{完全确定}结果 <math>S=2</math> 是否发生(而 <math>R_2</math> 无法做到这一点),反之亦然。 | + | (但也可以清楚地看到,<math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 提供的是关于不同结果的信息。具体来说,只要知道 <math>R_1</math> 的值,就可以完全确定结果 <math>S=2</math> 是否发生(而 <math>R_2</math> 无法做到这一点),反之亦然。) |
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| − | 这一特征被 PI 分解准确地捕捉到了:
| + | 另外我们有<math>I(S;R_1,R_2) = \frac{1}{3} \log 3 - \frac{2}{3} \log \frac{2}{3}</math> |
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| − | \begin{itemize}
| + | <math>\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\}) = \Pi_{\mathbf{R}}(S;\{2\}) = \frac{1}{3}</math>,表示 <math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 各自提供了 <math>\frac{1}{3}</math> 比特的独有信息; |
| − | \item <math>\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\}) = \Pi_{\mathbf{R}}(S;\{2\}) = \frac{1}{3}</math>,表示 <math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 各自提供了 <math>\frac{1}{3}</math> 比特的\textbf{独有信息};
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| − | \item 冗余信息为 <math>\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\}\{2\}) = \log 3 - \log 2</math>,表示知道 <math>R_1</math> 或 <math>R_2</math> 中的任意一个,都能将 <math>S</math> 的可能结果从 3 个减少到 2 个;
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| − | \item 协同信息为 <math>\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{12\}) = \frac{1}{3}</math>,表示 <math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> \textbf{联合起来}可以唯一确定 <math>S=0</math> 是否发生,而单独任意一个都无法做到这一点。
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| − | \end{itemize}
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| − | 需要注意的是,与互信息或交互信息不同,\textbf{部分信息是不对称的}。例如,<math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 关于 <math>S</math> 的协同信息,通常\textbf{不等于} <math>S</math> 和 <math>R_2</math> 关于 <math>R_1</math> 的协同信息。这一性质在上面的例子中也得到了体现:一旦知道了 <math>S</math> 的值,就可以唯一确定 <math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 的结果,因此\textbf{不可能}存在 <math>S</math> 和 <math>R_2</math> 联合提供关于 <math>R_1</math> 的协同信息,因为 <math>R_1</math> 的不确定性已经被 <math>S </math>完全消除了。
| + | 冗余信息为 <math>\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\}\{2\}) = \log 3 - \log 2</math>,表示知道 <math>R_1</math> 或 <math>R_2</math> 中的任意一个,都能将 <math>S</math> 的可能结果从 3 个减少到 2 个; |
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| − | 相反,如前所述,<math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 却提供了关于 <math>S</math> 的协同信息。这种不对称性也解释了为什么我们始终聚焦于\textbf{关于某个特定变量 <math>S</math> 的信息},因为在一般情况下,分析的结果会依赖于我们关注的是哪个变量。
| + | 协同信息为 <math>\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{12\}) = \frac{1}{3}</math>,表示 <math>R_1</math> 和 <math>R_2</math>联合起来可以唯一确定 <math>S=0</math> 是否发生,而单独任意一个都无法做到这一点。 |
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| | + | (需要注意的是,与互信息或交互信息不同,部分信息是不对称的。例如,<math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 关于 <math>S</math> 的协同信息,通常不等于 <math>S</math> 和 <math>R_2</math> 关于 <math>R_1</math> 的协同信息。这一性质在上面的例子中也得到了体现:一旦知道了 <math>S</math> 的值,就可以唯一确定 <math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 的结果,因此不可能存在 <math>S</math> 和 <math>R_2</math> 联合提供关于 <math>R_1</math> 的协同信息,因为 <math>R_1</math> 的不确定性已经被 <math>S </math>完全消除了。相反,如前所述,<math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 却提供了关于 <math>S</math> 的协同信息。这种不对称性也解释了为什么我们始终聚焦于关于某个特定变量 <math>S</math> 的信息,因为在一般情况下,分析的结果会依赖于我们关注的是哪个变量。) |
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| | == 冗余信息计算方法 == | | == 冗余信息计算方法 == |