關于信息熵的幾個現實意義

朱碧 樊馨元

摘 要：無論是經濟的發展還是王朝的更替，信息的傳遞和運用都起到了不可磨滅的作用。它是事件能否按照預想行進的關鍵，同樣也是對于未知行為屬性的一種探知和發現。而作為信息的度量單位，信息熵的作用顯而易見。本文首先通過對信息與信息熵的關系入手，然后對于信息熵的推廣進行了三個方面的簡單敘述，說明了信息熵在物聯網及教育系統中的意義，以及在廣告中的重要作用。

關鍵詞：信息熵；信息；推廣；

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

1信息與信息熵：在這個信息爆炸的時代，能夠掌握多少信息量會直接影響到我們所做事情事物的成敗與否。而作為信息的度量單位，信息熵的作用顯而易見。信息是可以用來研究不同種類隨機事件的數學工具，是用來展開敘述物體不確定性的方式。信息是一種確定性的有序的象征，而熵則是無序的，不確定的復雜性的代表。事物的健康發展按理說應該是從無序的到有序的，達到一種負熵的狀態需要的是增加關于信息的攝入量[1]

2信息熵的幾個現實意義

2.1 基于信息熵的物聯網信息度量研究

信息熵H（X）指的是一組數據可以攜帶的關于信息的信息量。只要有信息量的輸入輸出，那么信息熵的大小就會隨之起到變化。在關于信息的理論學習中，我們經常會將關于系統的不確定性和有序性用信息熵表達。將信息熵H（X）作為分析評價信息量的綜合性方法，前提是完全建立在關于信息論的基礎上，這樣既可以用來表示關于信息的價值，同時建立了非常有效的度量系數[2]。

在物聯網中信息熵大小多少的改變同樣是由它其中所蘊含的信息的量的大小所決定的。我們的目的是為了將這些信息通過在物聯網中傳遞應用的方式體現出它應有的價值，同時對它們進行一系列的優化。物聯網的意義就在于通過一些方式手段將這些信息連接起來，更好地服務給需要的人。

我們為了比較兩個不同信源的大小的不確定性，運用信息論的知識，引入了信源的不確定性。

在物聯網這個大的發展系統體系中，我們可以運用到信息熵，通過建立不同種類事物的聯系，來進行相對較為全面的分析統計，致使最終可以滿足全世界信息行業中的不同行為運作都能獲取需求，以全面提升物聯網的服務價值。

2.2 信息熵在廣告中的價值

廣告就是讓大家都知道這件事或者是這個消息。真正的目的，是為了達到某種期望的一種表現宣揚形式。表面看上去只是一張紙或者是短短幾十秒的陳述，其實質則是希望廣告的接收者可以通過廣告去做一些有益于廣告商或者是社會的事情。

若一個事件的概率是P，則它的信息量I為：

如果說事件所發生的概率越小，則它所包含的信息量就越大[3]。信息的特征為：①當一件事或多件事將要所發生的概率是1，也就是說這個事件是百分之百一定會發生的，那么它的信息量就是零個，也就是沒有的。②概率，信息量的大小只與事件的概率有關。③所有的信息大小都是由不同的小消息，或者是分段消息拼接重組完成的，某個信息所含信息量也就等同于這些分段小信息的信息量總和。

我們計算平均信息量時可以用下列式子來表示：

在廣告中，信息量的計算是必不可少的。我們給出實例：

二進制通信系統使用符號0和1，由于存在失真，會出現亂碼，用符號表示下列事件： 表示一個0發出； 表示一個1發出； 表示一個0收到； 表示一個1收到。并給出概率： ， ， 。

（1）已知發出一個0，求收到符號后得到的信息量；

（2）已知發出的符號，求收到符號后得到的信息量；

（3）已知發出的和收到的符號，求能得到的信息量；

（4）已知收到的符號，求被告知發出的符號得到的信息量。

廣告實際上是一種信息傳播的過程，通過對收到的信息進行匯總，然后加工處理，篩選出對于事件有用的信息進行處理和再傳播，得以達到相應的利益和目的。從信息的角度來分析廣告，廣告活動其實就是信息熵變化的過程[4]。

2.3 信息熵對于教育系統的意義

從信息科學的研究角度來說，教育系統其實是其中包括了人在內的相對復雜的信息系統。當我們在評教時或者對教育中存在的不足進行改正，對教育中一些好的項目進行提倡時，有許多的工作都只是大致性地能夠描述出來，相對來說不是那么的真實細致。我們將信息科學理論研究中的信息熵概念引入其中，為教育系統，教育工作人員提供了一種處理相關教育信息的方法。對在教育中的相關信息處理和應用作出了實質上的深度改革和變更，對于整個教育行業的發展，教育系統的完善有著相當長遠的意義，為教育在社會發展中，國富民強的偉大目標中，提供了一個強有力的方式和平臺。

一般來說，對于實際的教育系統，事件發生的概率往往是可以用信息熵來表示的，有時甚至表示的不單單是一個個體，而是一個龐大的整體，而這個整體是可以通過實際環境測量出來的。這個概率同樣也是可以用來評估在同樣的條件下未來情況的發展。信息熵在教學工程中的信息量的估算，學生學習狀態的描述，CAI課件質量的控制，標準化的試卷多項選擇題，等價選項的個數分析等多個方面都有許多的應用[5]。我們可以運用到某個特定的數值來對于這些已知或是未知的信息進行篩選分析，使有用的信息變得更加地規范化?？梢酝ㄟ^對于教育系統中的教育信息做出有效地相關處理[6]。并且對計算處理后的結果加以判定解釋，從其中篩選出有需要的評價和信息，就可以用于指導教育過程中的教學設計。

總結：信息熵在現代社會中是相當重要和不可替代的。我們應當努力學習更多的關于信息熵的知識，把信息熵的知識運用到更多科學研究中去，我們堅信信息熵的應用在今后工作生活中的價值是無可限量的。

參考文獻

【1】 陳媛，楊棟.基于信息熵的屬性約簡算法及其應用[J].重慶理工大學學報，

2013，27（1）：42-46.

【2】 胡向東.物聯網研究與發展綜述[J].數字通信，2010（2）.

【3】 沈世鎰.信息論與編碼理論[M].北京：科學出版社，2002.

【4】 李東進.現代廣告學[M].北京：中國發展出版社，2006.

【5】 傅德榮，章慧敏.教育信息處理[M].北京：北京師范大學出版社，2001.

【6】 王孝玲.教育統計學[M].上海：華東師范大學出版社，2001.

作者簡介：朱碧 ， 男，漢，河南鄭州， 1981年10月。碩士，講師，河南工業大學理學院