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附录2:H=-Σpi log pi 的推导

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小牛编辑
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2023-12-01

。 根据条件(3),我们可以在中进行一次等概率选择分解为在s中进行m次等概率选择,并得到:

类似的,

我们可以将n为选择为任意大,并求得一个满足下式的m:

然后,取对数,并除以,得:

其中为任意小。现在由A(n)的单调性质,得:

因此,除以nA(s),得:

或者

    

其中,K必须是满足(2)的正数。

现在假定我们要从n种可能选项中作一选择,其可测量概率为,其中为整数。我们可以把从种可能性进行一次选择,分解为以概率的n种可能性中进行一次选择,然后,如果选定了第i个,则以等概率从中选择。再次利用条件(3),使这两种方法计算得出的由做出的总选择相等:

因此,

如果是不可测的,则可以用有理数进行近似,但根据我们的连续性假设,同一表达式必然成立。因此,该表达式通常均成立。系数K的选择是为了方便,用于针对所选择的度量单位进行调整。