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<math>
 
<math>
 
S_{WMS}(S:X;Y) = MI(S:X,Y) - MI(S:X) - MI(S:Y)
 
S_{WMS}(S:X;Y) = MI(S:X,Y) - MI(S:X) - MI(S:Y)
 +
 
               = MI(S: Y|X) - MI(S:Y)
 
               = MI(S: Y|X) - MI(S:Y)
 +
 
               = -H(S,Y,X) + H(X,Y) + H(S,X) + H(S,Y)- H(S) - H(X) - H(Y)
 
               = -H(S,Y,X) + H(X,Y) + H(S,X) + H(S,Y)- H(S) - H(X) - H(Y)
 +
             
 
               = -CoI(S,X,Y)
 
               = -CoI(S,X,Y)
 
</math>
 
</math>
 +
 
MI(S:X,Y):两个变量X、Y合在一起对目标S的联合互信息
 
MI(S:X,Y):两个变量X、Y合在一起对目标S的联合互信息
 +
 
MI(S:X):X单独对S的互信息  
 
MI(S:X):X单独对S的互信息  
 +
 
MI(S:Y):Y单独对S的互信息  
 
MI(S:Y):Y单独对S的互信息  
   −
补充等价关系:这个值刚好等于负的共信息CoI(S,X,Y),即 S_{WMS} = -CoI(S,X,Y)。
+
<math>H = - \sum_{i} p_i \log_2 (p_i)</math>
 +
 
 +
 
 +
两个离散随机变量的互信息为:
 +
<math>MI(X:Y) = \sum_{x,y} p(x,y) \log \frac{p(x,y)}{p(x)p(y)}
 +
</math>
 +
 
 +
条件互信息相应地定义为:
 +
<math>MI(X:YZ) = \sum_{x,y,z} p(x,y z)p(z) \log \frac{p(x,y z)}{p(x z)p(y
 +
z)}
 +
</math>
 +
 
 +
离散随机变量 X 的熵定义为:
 +
<math>H(X) = -\sum_x p(x) \log p(x)
 +
</math>
 +
 
 +
对于连续随机变量,没有规范的熵函数。取而代之的是微分熵,它是相对于某个参考测度 \mathrm{d}x 计算的:
 +
H(X) = -\int_x p(x) \log p(x) \mathrm{d}x
 +
 
 +
其中 p 现在表示 X 相对于 \mathrm{d}x 的概率密度。取勒贝格测度,具有协方差矩阵 \Sigma_X 的 m 维高斯随机向量的熵由下式给出:
 +
H(X) = \frac{1}{2} \log \Sigma_X
 +
+ \frac{1}{2} m \log(2\pi e)
 +
 
 +
其中 $\Sigma_X
 +
表示 \Sigma_X 的行列式。这种熵在坐标变换下不是不变的。事实上,如果 A \in \mathbb{R}^{m \times m},那么 AX 的协方差矩阵由 A\Sigma_X A^t 给出,因此 AX$ 的熵为:
 +
H(AX) = H(X) + \log A
 +
 
 +
相比之下,连续随机变量的互信息不依赖于参考测度的选择。关系 MI(X:Y) = H(X) + H(Y) - H(X,Y) 表明,对于具有协方差矩阵 \Sigma_X、\Sigma_Y 且联合多元高斯分布的联合协方差矩阵为 \Sigma_{X,Y} 的高斯随机向量,
 +
MI(X:Y) = \frac{1}{2} \log \frac{\Sigma_X \cdot \Sigma_Y }{ \Sigma_{X,Y}
 +
}
 +
 
 +
并且很容易直接验证,这与 X 和 Y 的线性变换无关(当然,在这里,不应该对混合了 X 和 Y 分量的总向量 (X,Y) 应用线性变换)。
 +
 
 +
 
 
   
 
   
 
定义2:信息分解定义(互补信息−共享信息,公式8)
 
定义2:信息分解定义(互补信息−共享信息,公式8)
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