La quantité


Réponses:


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Soit une fonction de densité de probabilité (respectivement par rapport à Lebesgue ou à une mesure de comptage), la quantitéf est connu comme l'entropiedeRenyid'ordreα≥0. Il s'agit d'une généralisation de l'entropie de Shannon qui conserve bon nombre des mêmes propriétés. Pour le casα=1, nous interprétonsH1(f)commelim

Hα(f)=−1α−1log⁡(∫fαdμ)
α≥0α=1H1(f), ce qui correspond à l'entropie standard de ShannonH(f).limα→1Hα(f)H(f)

Renyi a présenté cela dans son article

A. Renyi, Sur les mesures d'information et d'entropie , Proc. 4e Berkeley Symp. en mathématiques., Stat. et Prob. (1960), p. 547-561.

ce qui vaut la peine d'être lu, non seulement pour les idées mais pour le style d'exposition exemplaire.

α=2α

H2(f)=−log⁡(∫f2dμ)=−log⁡(Ef(X))
f

−log⁡(x)

H2(f)=−log⁡(Ef(X))≤E(−log⁡f(X))=−Elog⁡f(X)=H(f)
où le côté droit indique l'entropie de Shannon. Par conséquent, l'entropie de Renyi fournit une limite inférieure pour l'entropie de Shannon et, dans de nombreux cas, est plus facile à calculer.

XX⋆X=X⋆

P(X=X⋆)=∑i=1∞P(X=xi,X⋆=xi)=∑i=1∞P(X=xi)P(X⋆=xi)=e−H2(f).

fΩ={xi:i∈N}

L'entropie (générale) de Renyi est également apparemment liée à l'énergie libre d'un système en équilibre thermique, bien que je ne sois pas personnellement à ce sujet. Un article (très) récent sur le sujet est

JC Baez, Renyi entropy and free energy , arXiv [quant-ph] 1101.2098 (février 2011).


J'utilisais en effet l'entropie Renyi comme substitut de l'entropie Shannon; c'est agréable de voir la confirmation de mon intuition. Merci pour la réponse éclairante.
— charles.y.zheng

1
−log⁡x

1
Je vois. Plus précisément, j'ai besoin de la propriété selon laquelle la distribution conjointe maximale d'entropie qui satisfait les marginaux donnés est le produit des marginaux (ce que vous obtiendriez de l'indépendance.)
— charles.y.zheng
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