Практическая часть. Задание 1. Изучение информационно-энтропийных характеристик распределения

Задание 1. Изучение информационно-энтропийных характеристик распределения.

Цель данной работы – установить значения энтропии распределения, количества информации, содержащейся в нем, и ее избыточности в состоянии относительного покоя и при выполнении дозированной физической работы.

Материалы и оборудование: Гистограммы распределения (рис.3.2-3.4), калькулятор, таблицы логарифмов.

Рис. 3.2. Динамика обновления эритроцитов сосудистого русла по данным кислотного гемолиза.

Ход работы.

1) Заполняем таблицу:

№ состояния	Количество (ni)	Вероятность (pi=ni/N)	log2pi	pi log2pi
	n1			I1
	n2			I2
…				…
i	ni			Ii
	N=n1+n2+…ni			Iфакт=I1+I2+…Ii

Рис.3.3. Распределения разных популяций людей по их чувствительности к фенилтиомочевине

А

Б

Рис.3.4. Распределение кардиоинтервалов в покое (А) и в ортостазе (Б)

Для этого:

- рассчитать по предложенным графикам значения частот различных состояний заполнить 2 колонку;

- рассчитать вероятность состояния, заполнить колонку 3;

- рассчитать логарифм вероятности состояния, заполнить колонку 4:

а) Число представляется округленным до двух значащих цифр и в виде произведения (дроби) с цифрой до запятой и 1 – после на сомножители, разложенные на числа от 1 до 9 (лучше – 2,4,8).

71=11,1*8*8; 0,035=3,5/(5*5*4)

б) вычисляется по таблице двоичных логарифмов значение log₂числа:

log₂(71)=log₂(11,1*8*8)=log₂(1,1)+ log₂(8)+ log₂(8)=0,14+3+3=6,14

log₂(0,035)=log₂(3,5/(5*5*4))=log₂(3,5)- log₂(5)- log₂(5)- log₂(4)=1,81-2,32-2,32-2=-4

- рассчитать энтропию различных состояний;

- рассчитать фактическую энтропию, суммируя энтропии различных состояний;

- рассчитать H_max=log₂(1/N);

- рассчитать H_отн=Н_факт/Н_max

- рассчитать избыточность (КПД) R=1-H_отн и творчество К_т=Н_факт/(Н_max-Н_факт)

Сделайте вывод о полученных результатах подсчета относительной энтропии для разных графиков.