關(guān)于信息熵的幾個(gè)現(xiàn)實(shí)意義

朱碧 樊馨元

摘 要：無論是經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還是王朝的更替，信息的傳遞和運(yùn)用都起到了不可磨滅的作用。它是事件能否按照預(yù)想行進(jìn)的關(guān)鍵，同樣也是對(duì)于未知行為屬性的一種探知和發(fā)現(xiàn)。而作為信息的度量單位，信息熵的作用顯而易見。本文首先通過對(duì)信息與信息熵的關(guān)系入手，然后對(duì)于信息熵的推廣進(jìn)行了三個(gè)方面的簡單敘述，說明了信息熵在物聯(lián)網(wǎng)及教育系統(tǒng)中的意義，以及在廣告中的重要作用。

關(guān)鍵詞：信息熵；信息；推廣；

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

1信息與信息熵：在這個(gè)信息爆炸的時(shí)代，能夠掌握多少信息量會(huì)直接影響到我們所做事情事物的成敗與否。而作為信息的度量單位，信息熵的作用顯而易見。信息是可以用來研究不同種類隨機(jī)事件的數(shù)學(xué)工具，是用來展開敘述物體不確定性的方式。信息是一種確定性的有序的象征，而熵則是無序的，不確定的復(fù)雜性的代表。事物的健康發(fā)展按理說應(yīng)該是從無序的到有序的，達(dá)到一種負(fù)熵的狀態(tài)需要的是增加關(guān)于信息的攝入量[1]

2信息熵的幾個(gè)現(xiàn)實(shí)意義

2.1 基于信息熵的物聯(lián)網(wǎng)信息度量研究

信息熵H（X）指的是一組數(shù)據(jù)可以攜帶的關(guān)于信息的信息量。只要有信息量的輸入輸出，那么信息熵的大小就會(huì)隨之起到變化。在關(guān)于信息的理論學(xué)習(xí)中，我們經(jīng)常會(huì)將關(guān)于系統(tǒng)的不確定性和有序性用信息熵表達(dá)。將信息熵H（X）作為分析評(píng)價(jià)信息量的綜合性方法，前提是完全建立在關(guān)于信息論的基礎(chǔ)上，這樣既可以用來表示關(guān)于信息的價(jià)值，同時(shí)建立了非常有效的度量系數(shù)[2]。

在物聯(lián)網(wǎng)中信息熵大小多少的改變同樣是由它其中所蘊(yùn)含的信息的量的大小所決定的。我們的目的是為了將這些信息通過在物聯(lián)網(wǎng)中傳遞應(yīng)用的方式體現(xiàn)出它應(yīng)有的價(jià)值，同時(shí)對(duì)它們進(jìn)行一系列的優(yōu)化。物聯(lián)網(wǎng)的意義就在于通過一些方式手段將這些信息連接起來，更好地服務(wù)給需要的人。

我們?yōu)榱吮容^兩個(gè)不同信源的大小的不確定性，運(yùn)用信息論的知識(shí)，引入了信源的不確定性。

在物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)大的發(fā)展系統(tǒng)體系中，我們可以運(yùn)用到信息熵，通過建立不同種類事物的聯(lián)系，來進(jìn)行相對(duì)較為全面的分析統(tǒng)計(jì)，致使最終可以滿足全世界信息行業(yè)中的不同行為運(yùn)作都能獲取需求，以全面提升物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)價(jià)值。

2.2 信息熵在廣告中的價(jià)值

廣告就是讓大家都知道這件事或者是這個(gè)消息。真正的目的，是為了達(dá)到某種期望的一種表現(xiàn)宣揚(yáng)形式。表面看上去只是一張紙或者是短短幾十秒的陳述，其實(shí)質(zhì)則是希望廣告的接收者可以通過廣告去做一些有益于廣告商或者是社會(huì)的事情。

若一個(gè)事件的概率是P，則它的信息量I為：

如果說事件所發(fā)生的概率越小，則它所包含的信息量就越大[3]。信息的特征為：①當(dāng)一件事或多件事將要所發(fā)生的概率是1，也就是說這個(gè)事件是百分之百一定會(huì)發(fā)生的，那么它的信息量就是零個(gè)，也就是沒有的。②概率，信息量的大小只與事件的概率有關(guān)。③所有的信息大小都是由不同的小消息，或者是分段消息拼接重組完成的，某個(gè)信息所含信息量也就等同于這些分段小信息的信息量總和。

我們計(jì)算平均信息量時(shí)可以用下列式子來表示：

在廣告中，信息量的計(jì)算是必不可少的。我們給出實(shí)例：

二進(jìn)制通信系統(tǒng)使用符號(hào)0和1，由于存在失真，會(huì)出現(xiàn)亂碼，用符號(hào)表示下列事件： 表示一個(gè)0發(fā)出； 表示一個(gè)1發(fā)出； 表示一個(gè)0收到； 表示一個(gè)1收到。并給出概率： ， ， 。

（1）已知發(fā)出一個(gè)0，求收到符號(hào)后得到的信息量；

（2）已知發(fā)出的符號(hào)，求收到符號(hào)后得到的信息量；

（3）已知發(fā)出的和收到的符號(hào)，求能得到的信息量；

（4）已知收到的符號(hào)，求被告知發(fā)出的符號(hào)得到的信息量。

廣告實(shí)際上是一種信息傳播的過程，通過對(duì)收到的信息進(jìn)行匯總，然后加工處理，篩選出對(duì)于事件有用的信息進(jìn)行處理和再傳播，得以達(dá)到相應(yīng)的利益和目的。從信息的角度來分析廣告，廣告活動(dòng)其實(shí)就是信息熵變化的過程[4]。

2.3 信息熵對(duì)于教育系統(tǒng)的意義

從信息科學(xué)的研究角度來說，教育系統(tǒng)其實(shí)是其中包括了人在內(nèi)的相對(duì)復(fù)雜的信息系統(tǒng)。當(dāng)我們?cè)谠u(píng)教時(shí)或者對(duì)教育中存在的不足進(jìn)行改正，對(duì)教育中一些好的項(xiàng)目進(jìn)行提倡時(shí)，有許多的工作都只是大致性地能夠描述出來，相對(duì)來說不是那么的真實(shí)細(xì)致。我們將信息科學(xué)理論研究中的信息熵概念引入其中，為教育系統(tǒng)，教育工作人員提供了一種處理相關(guān)教育信息的方法。對(duì)在教育中的相關(guān)信息處理和應(yīng)用作出了實(shí)質(zhì)上的深度改革和變更，對(duì)于整個(gè)教育行業(yè)的發(fā)展，教育系統(tǒng)的完善有著相當(dāng)長遠(yuǎn)的意義，為教育在社會(huì)發(fā)展中，國富民強(qiáng)的偉大目標(biāo)中，提供了一個(gè)強(qiáng)有力的方式和平臺(tái)。

一般來說，對(duì)于實(shí)際的教育系統(tǒng)，事件發(fā)生的概率往往是可以用信息熵來表示的，有時(shí)甚至表示的不單單是一個(gè)個(gè)體，而是一個(gè)龐大的整體，而這個(gè)整體是可以通過實(shí)際環(huán)境測(cè)量出來的。這個(gè)概率同樣也是可以用來評(píng)估在同樣的條件下未來情況的發(fā)展。信息熵在教學(xué)工程中的信息量的估算，學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的描述，CAI課件質(zhì)量的控制，標(biāo)準(zhǔn)化的試卷多項(xiàng)選擇題，等價(jià)選項(xiàng)的個(gè)數(shù)分析等多個(gè)方面都有許多的應(yīng)用[5]。我們可以運(yùn)用到某個(gè)特定的數(shù)值來對(duì)于這些已知或是未知的信息進(jìn)行篩選分析，使有用的信息變得更加地規(guī)范化?？梢酝ㄟ^對(duì)于教育系統(tǒng)中的教育信息做出有效地相關(guān)處理[6]。并且對(duì)計(jì)算處理后的結(jié)果加以判定解釋，從其中篩選出有需要的評(píng)價(jià)和信息，就可以用于指導(dǎo)教育過程中的教學(xué)設(shè)計(jì)。

總結(jié)：信息熵在現(xiàn)代社會(huì)中是相當(dāng)重要和不可替代的。我們應(yīng)當(dāng)努力學(xué)習(xí)更多的關(guān)于信息熵的知識(shí)，把信息熵的知識(shí)運(yùn)用到更多科學(xué)研究中去，我們堅(jiān)信信息熵的應(yīng)用在今后工作生活中的價(jià)值是無可限量的。

參考文獻(xiàn)

【1】 陳媛，楊棟.基于信息熵的屬性約簡算法及其應(yīng)用[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)，

2013，27（1）：42-46.

【2】 胡向東.物聯(lián)網(wǎng)研究與發(fā)展綜述[J].數(shù)字通信，2010（2）.

【3】 沈世鎰.信息論與編碼理論[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

【4】 李東進(jìn).現(xiàn)代廣告學(xué)[M].北京：中國發(fā)展出版社，2006.

【5】 傅德榮，章慧敏.教育信息處理[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2001.

【6】 王孝玲.教育統(tǒng)計(jì)學(xué)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2001.

作者簡介：朱碧 ， 男，漢，河南鄭州， 1981年10月。碩士，講師，河南工業(yè)大學(xué)理學(xué)院