香浓信息论完成版解析课件.ppt
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- 信息论 完成 解析 课件
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1、香农其人 20世纪中叶,信息论、控制论、系统论等标新立异的新理论相继问世,有力地“晃动”着传统的科学框架。克劳德香农是一位美国数学工程师,作为信息论的创始人,人们认为他是20世纪最伟大的科学家之一。他在通信技术与工程方面的创造性工作,为计算机与远程通信奠为计算机与远程通信奠定了坚实的理论基础定了坚实的理论基础。人们尊崇香农为信息论及数字通信时代的奠基之父。 信息概念、“比特” 克劳德香农 (Claude Elwood Shannon,1916-2001) 1916年4月30日诞生于美国密西根州。 父亲是该镇的法官,母亲是镇里的中学校长,香农的祖父是一位农场主兼发明家,发明过洗衣机和许多农业机械
2、;此外,香农的家庭与大发明家爱迪生还有远亲关系。 香农其人家庭背景 2001年2月24日,香农在马萨诸塞州Medford辞世,享年85岁。 贝尔实验室和MIT发表的讣告都尊崇香农为 信息论及数字通信时代的奠基之父。 香农其人 1948年发表论文 :A Mathematical Theory of Communication “通信的根本问题是报文的再生,在某一点与另外选择的一点上报文应该精确地或者近似地重现” 这篇论文建立了信息论这一学科,给出了通信系统的线性示意模型的新思想 在这篇论文中,香农首次引入“比特”(bit)一词 香农其人信息理论 通信的数学理论是香农在数学与工程研究上的顶峰。他把
3、通信理论的解释公式化,对最有效地传输信息的问题进行了研究。 后来,写道: “信息理论可能像一个升空的气球,其重要性超过了它的实际成就” 香农其人信息理论 香农理论的重要特征是熵(entropy)的概念,他证明熵与信息内容的不确定程度有等价关系。 熵曾经是波尔兹曼在热力学第二定律引入的概念,可以把它理解为分子运动的混乱度。 信息熵也有类似意义。 香农其人信息理论 热能不能完全转化为机械能,只能从高温物体传到低温物体热能不能完全转化为机械能,只能从高温物体传到低温物体 香农的三个观点香农的三个观点:1)形式化假说 通信的基本问题是在消息的接收端精确或近似地复制发送端发出的消息。通信中消息的意义和效
4、果与通信工程没有关系。信息的两种两种定义2)非决定论 一个实际的消息总是从可能发生的消息集合中选择出来的;因此,系统必须对每种选择都能工作。信息的两种两种定义3)不确定 性 人们只有在两种情况下采用通信的需要:一是自己有某种形式的消息要告知对方,而估计对方“不知道”这个消息;二是自己有某种“疑问”要询问对方,而估计对方能做出一定的解释。信息的两种两种定义 香农的信息定义: 信息是用来消除 不确定性的东西。信息的两种两种定义信息理论信息理论信息论统计信息理论 四十年代末期C.E.Shannon,以客观概率信息为研究对象,从通信的信息传输问题中总结和开拓出来的理论。发展的观点信息科学所不可缺少的理
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