2.4.4 信息论其他概念

既然提到信息论,就不得不讲一下其他的概念

压缩数据

想象一下,你有一本厚厚的字典,里面有很多重复的词语。如果你想把这本字典发给朋友,你会怎么做?

最简单的方法就是把整本字典都复印一份,但这样太浪费纸张了。更聪明的方法是,你只把字典里不同的词语写一遍,然后在每个词语后面标上出现的次数。这样,你就能用更少的纸张来传递相同的信息。

这就是压缩数据的基本思想。

  • 为什么压缩数据?
    • 节省存储空间:比如,把一张高清图片压缩成更小的文件,就可以节省手机的存储空间。
    • 提高传输速度:压缩后的文件传输速度更快,可以节省上网流量。

度量相似性

假如你有一堆苹果,你想知道这些苹果之间有多相似。

你可以通过比较苹果的颜色、大小、重量等特征来判断它们之间的相似程度。如果两个苹果的颜色、大小、重量都非常接近,那么我们就说这两个苹果很相似。

在信息论中,我们用“度量相似性”来描述不同事物之间的相似程度。

  • 为什么要度量相似性?
    • 分类: 把相似的事物分到一类,比如把不同品种的苹果分成不同的类别。
    • 聚类: 将相似的事物聚集在一起,比如把相似的客户分成不同的客户群。
    • 推荐: 根据用户的历史行为,推荐与其相似兴趣的其他商品。

信道编码

想象你在一个嘈杂的房间里打电话,你说话的声音可能会被周围的噪音干扰,导致对方听不清楚。为了让对方能听清楚你的话,你可以提高音量,或者重复几遍。

在信息传输的过程中,也会遇到类似的问题,比如网络传输中的丢包。为了保证信息传输的准确性,我们需要用到信道编码。

  • 信道编码的作用:
    • 纠错: 通过在原始信息中加入冗余信息,即使在传输过程中出现错误,也可以通过这些冗余信息进行纠正。
    • 检错: 检测出传输过程中出现的错误,但不能纠正。

总结一下:

  • 压缩数据 就是用更少的空间来存储或传输相同的信息。
  • 度量相似性 是为了衡量不同事物之间的相似程度。
  • 信道编码 是为了保证信息在传输过程中的准确性。

这些概念在我们的生活中无处不在,从我们使用的手机到我们上网浏览的网页,都离不开这些信息论的基础知识。

至此,第二章人工智能的数学基础到此结束,下一章我们将进入人工智能学习的世界

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