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10.4 在一个层谱抽象策略下的结构熵

层谱抽象的数学模型就是编码树,因此一个编码树就是一个层谱抽象策略。


定义 10.6(在一个编码树下的结构熵)给定不可约非负矩阵 𝐴 =

𝐴𝑛×𝑛 = (𝑎𝑥𝑦),假设 𝑇 𝐴 的一个编码树,定义信息系统 𝐴 在层谱抽象策略 𝑇 ,即编码树 𝑇 下的结构熵为:

𝑇(𝐴) = − ∑ 𝑝𝛼

𝛼∈𝑇

𝛼≠𝜆

log2

𝑉𝛼

image

𝑉𝛼


= − ∫ 𝑝𝛼

𝑇

log2

𝑉𝛼 ,

image

𝑉𝛼


这里 𝑝𝛼 = 𝑝𝑇𝛼

𝑉𝛼 = 𝑉𝑇𝛼

𝛼𝛼 𝑇 上的父节点,𝑇𝛼 𝛼

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理解定义 10.6 中的 𝑇(𝐴) 如下:

image

1𝑇(𝐴) 是在编码树 𝑇 下信息系统 𝐴 的不确定性;

2)对每一个 𝛼 ∈ 𝑇−𝑝𝛼

log

𝑉𝛼 2 𝑉𝛼

模块 𝜶 , 即 𝑇𝛼

,的不

确定性;

3)在编码树 𝑇 下信息系统 𝐴 的不确定性,即 𝑇(𝐴) 显示地分布在树 𝑇 的节点上,𝑇(𝐴) 是在编码树 𝑇 上的一个积分

(熵是一个不确定性的量,是一个抽象的量,然而,结构熵这个量是显示地分布在编码树的节点上的,在其中,每一个节点对应的模块有多少不确定性显示地给出,为建立在编码树上,基于熵的推理奠定了基础。)