关于信息熵的几个现实意义

朱碧 樊馨元

摘 要：无论是经济的发展还是王朝的更替，信息的传递和运用都起到了不可磨灭的作用。它是事件能否按照预想行进的关键，同样也是对于未知行为属性的一种探知和发现。而作为信息的度量单位，信息熵的作用显而易见。本文首先通过对信息与信息熵的关系入手，然后对于信息熵的推广进行了三个方面的简单叙述，说明了信息熵在物联网及教育系统中的意义，以及在广告中的重要作用。

关键词：信息熵；信息；推广；

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

1信息与信息熵：在这个信息爆炸的时代，能够掌握多少信息量会直接影响到我们所做事情事物的成败与否。而作为信息的度量单位，信息熵的作用显而易见。信息是可以用来研究不同种类随机事件的数学工具，是用来展开叙述物体不确定性的方式。信息是一种确定性的有序的象征，而熵则是无序的，不确定的复杂性的代表。事物的健康发展按理说应该是从无序的到有序的，达到一种负熵的状态需要的是增加关于信息的摄入量[1]

2信息熵的几个现实意义

2.1 基于信息熵的物联网信息度量研究

信息熵H（X）指的是一组数据可以携带的关于信息的信息量。只要有信息量的输入输出，那么信息熵的大小就会随之起到变化。在关于信息的理论学习中，我们经常会将关于系统的不确定性和有序性用信息熵表达。将信息熵H（X）作为分析评价信息量的综合性方法，前提是完全建立在关于信息论的基础上，这样既可以用来表示关于信息的价值，同时建立了非常有效的度量系数[2]。

在物联网中信息熵大小多少的改变同样是由它其中所蕴含的信息的量的大小所决定的。我们的目的是为了将这些信息通过在物联网中传递应用的方式体现出它应有的价值，同时对它们进行一系列的优化。物联网的意义就在于通过一些方式手段将这些信息连接起来，更好地服务给需要的人。

我们为了比较两个不同信源的大小的不确定性，运用信息论的知识，引入了信源的不确定性。

在物联网这个大的发展系统体系中，我们可以运用到信息熵，通过建立不同种类事物的联系，来进行相对较为全面的分析统计，致使最终可以满足全世界信息行业中的不同行为运作都能获取需求，以全面提升物联网的服务价值。

2.2 信息熵在广告中的价值

广告就是让大家都知道这件事或者是这个消息。真正的目的，是为了达到某种期望的一种表现宣扬形式。表面看上去只是一张纸或者是短短几十秒的陈述，其实质则是希望广告的接收者可以通过广告去做一些有益于广告商或者是社会的事情。

若一个事件的概率是P，则它的信息量I为：

如果说事件所发生的概率越小，则它所包含的信息量就越大[3]。信息的特征为：①当一件事或多件事将要所发生的概率是1，也就是说这个事件是百分之百一定会发生的，那么它的信息量就是零个，也就是没有的。②概率，信息量的大小只与事件的概率有关。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组完成的，某个信息所含信息量也就等同于这些分段小信息的信息量总和。

我们计算平均信息量时可以用下列式子来表示：

在广告中，信息量的计算是必不可少的。我们给出实例：

二进制通信系统使用符号0和1，由于存在失真，会出现乱码，用符号表示下列事件： 表示一个0发出； 表示一个1发出； 表示一个0收到； 表示一个1收到。并给出概率： ， ， 。

（1）已知发出一个0，求收到符号后得到的信息量；

（2）已知发出的符号，求收到符号后得到的信息量；

（3）已知发出的和收到的符号，求能得到的信息量；

（4）已知收到的符号，求被告知发出的符号得到的信息量。

广告实际上是一种信息传播的过程，通过对收到的信息进行汇总，然后加工处理，筛选出对于事件有用的信息进行处理和再传播，得以达到相应的利益和目的。从信息的角度来分析广告，广告活动其实就是信息熵变化的过程[4]。

2.3 信息熵对于教育系统的意义

从信息科学的研究角度来说，教育系统其实是其中包括了人在内的相对复杂的信息系统。当我们在评教时或者对教育中存在的不足进行改正，对教育中一些好的項目进行提倡时，有许多的工作都只是大致性地能够描述出来，相对来说不是那么的真实细致。我们将信息科学理论研究中的信息熵概念引入其中，为教育系统，教育工作人员提供了一种处理相关教育信息的方法。对在教育中的相关信息处理和应用作出了实质上的深度改革和变更，对于整个教育行业的发展，教育系统的完善有着相当长远的意义，为教育在社会发展中，国富民强的伟大目标中，提供了一个强有力的方式和平台。

一般来说，对于实际的教育系统，事件发生的概率往往是可以用信息熵来表示的，有时甚至表示的不单单是一个个体，而是一个庞大的整体，而这个整体是可以通过实际环境测量出来的。这个概率同样也是可以用来评估在同样的条件下未来情况的发展。信息熵在教学工程中的信息量的估算，学生学习状态的描述，CAI课件质量的控制，标准化的试卷多项选择题，等价选项的个数分析等多个方面都有许多的应用[5]。我们可以运用到某个特定的数值来对于这些已知或是未知的信息进行筛选分析，使有用的信息变得更加地规范化。可以通过对于教育系统中的教育信息做出有效地相关处理[6]。并且对计算处理后的结果加以判定解释，从其中筛选出有需要的评价和信息，就可以用于指导教育过程中的教学设计。

总结：信息熵在现代社会中是相当重要和不可替代的。我们应当努力学习更多的关于信息熵的知识，把信息熵的知识运用到更多科学研究中去，我们坚信信息熵的应用在今后工作生活中的价值是无可限量的。

参考文献

【1】 陈媛，杨栋.基于信息熵的属性约简算法及其应用[J].重庆理工大学学报，

2013，27（1）：42-46.

【2】 胡向东.物联网研究与发展综述[J].数字通信，2010（2）.

【3】 沈世镒.信息论与编码理论[M].北京：科学出版社，2002.

【4】 李东进.现代广告学[M].北京：中国发展出版社，2006.

【5】 傅德荣，章慧敏.教育信息处理[M].北京：北京师范大学出版社，2001.

【6】 王孝玲.教育统计学[M].上海：华东师范大学出版社，2001.

作者简介：朱碧 ， 男，汉，河南郑州， 1981年10月。硕士，讲师，河南工业大学理学院