ノイズの多い分布のエントロピー


9

関数があり、 及び分布、すなわち、ある。f:Z2n→RFΣX∈Z N 2 F(X)=1

∀x∈Z2nf(x)∈{12n,22n,…,2n2n},
f∑x∈Z2nf(x)=1

のシャノンエントロピーは次のように定義されます: H (F )= - Σ X ∈ Z N 2 F (X )ログ(F (X ))。f

H(f)=−∑x∈Z2nf(x)log⁡(f(x)).

してみましょういくつかの一定です。我々が得る言うの-noisyバージョン、すなわち、我々は関数を取得、 なるようすべてのための。エントロピーに対するノイズの影響は何ですか?つまり、ような と「合理的な」関数によってをバインドでき または いくつかの定数。ε F (X )〜F:Z N 2 → R | 〜F(X )- F (X )| < ε X ∈ Z N 2 H (〜F)ε H (F )(1 - ε )H (F )< H (〜F)< (1ϵϵf(x)f~:Z2n→R|f~(x)−f(x)|<ϵx∈Z2nH(f~)ϵH(f)

(1−ϵ)H(f)<H(f~)<(1+ϵ)H(f),
C 、D
(1−ϵcn)dH(f)<H(f~)<(1+ϵcn)dH(f),
c,d

編集:シャノンのエントロピーに対するノイズの影響を感じ取ろうとすると、バインドされた「合理的な」加算も非常に興味深いでしょう。H(f~)

回答:


8

そのような限界はあり得ない。ケース考えるいくつかのセットにわたって均一である分布でサイズの、およびlet確率を有することが分布することがの均一に分布素子出力、それ以外の場合、均一に分散された文字列を出力します。fS2δ⋅nf~δS

からまで取得でき、最大でノイズしか必要ないことを理解するのは難しくありません。ただし、 whileです。したがって、ノイズが非常に小さい、任意に小さいに対して差が得られます。ff~(1−δ)⋅2−δ⋅nH(f)=δ⋅nH(f~)≈(1−δ+δ2)⋅n(1−δ)2⋅nδ

特に、、ノイズとエントロピーの差を取得できます。 ε≈N-2ログ(1/ε)δ=log⁡(1/ε)nε≈n−2log⁡(1/ε)


1
あなたは意味が約 、右の?いずれにしても、それは質問者が相加的境界についてだけでなく、相乗的境界についても答えるのに役立つかもしれないと思います(私は彼が乗法について具体的に尋ねたのを知っています)。ϵn
— Dana Moshkovitz、2012

訂正ありがとうございます。加法限界の答えは何なのかわかりません。
— または、メイア、2012

0

@DanaMoshkovitz-加法的境界の場合は確かに非常に関連があります。質問に追加します。指摘してくれてありがとう!

H(f)≠0H(f)≠0
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.