Page 23 - 128
P. 23

Одержана  величина  називається  приведеною  ентропією.
                                        
                                                                                   x
                            Оскільки       dxx   1,  друга  сума  рівна    log  .  Таким
                                                                                2
                                        
                            чином,  ентропія  неперервного  повідомлення  визначається  за
                            формулою:
                                                   H  x   H *    logx    x  .                    (2.17)
                                                                     2
                            Інформативність  повідомлення  до  нашого  вмішування
                            повністю  зумовлена  приведеною  ентропією,  що  відображає
                            статистику станів елементів повідомлення. Величина  log 2Δx
                            залежить тільки від вибраного інтервалу квантування Δх, який
                            визначає  точність  квантування  станів,  і  при  постійному  Δх
                            являється постійною величиною.
                                Для  визначення  максимуму  ентропії  неперервного
                            повідомлення  слід  відшукати  її  умовний  екстремум,
                            враховуючи додаткові умови, що накладаються на властивості
                            повідомлення.  Перше  з  них  відоме  з  випадку  дискретного
                            повідомлення і зводиться до виразу:
                                                       
                                                           dxx   1  ;                               (2.18)
                                                       
                            друге  відноситься  до  практичної  можливості  реалізації
                            неперервного  сигналу  і  стверджує,  що  дисперсія    станів
                            елементів повідомлення — стала величина:
                                                     
                                                        2
                                                 2      x   dxx   const   .                      (2.19)
                                                      
                                Застосовуємо  той  же  метод  множників  Лагранжа  і,
                            виходячи з рівнянь (2.16), (2.18) і (2.19), введемо позначення
                                                F   x      logx    x   ;                        (2.20)
                                                 1               2
                                                      F   x     x   ;                                (2.21)
                                                       2
                                                    F    xx   2   x   ;                              (2.22)
                                                      3
                            і складаємо рівняння Ейлера
                                          F *    Fx    x     F   x     F   x   .                 (2.23)
                                                   1       1  2     2  3
                            Визначаючи  часткову  похідну  цього  виразу  по  φ(х)  і
                            прирівнюючи  її  до  нуля,  здійснюємо  пошук  тієї  густини
                            імовірності,    якій    відповідає     максимальна      ентропія
                            неперервного повідомлення:
                                 F *   x                                  2
                                                 logx     x      x    x    0x    ;
                                   x     x        2        1        2
                                                           24
   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28