Math'φsics

Menu
  • Acceuil
  • Maths
  • Physique
    • Maths
    • Physique
  • Premier théorème de Shannon

    Formulaire de report


    Premier théorème de Shannon Il existe un Code instantané binaire \(c\) tq $$H(X)\leqslant\overline{L_c}\lt H(X)+1$$
    • un code donc la longueur moyenne vérifie cette inégalité est appelé code compact
    • en utilisant les Extension d'une sources, on peut améliorer ce résultat : $$H(X)\leqslant\overline{L_c^{\text{symb} } }\lt H(X)+\frac1n$$avec \(\overline{L_c^{\text{symb} } }\) la longueur moyenne du codage d'un seul symbole pour l'alphabet \(\mathcal X\)

    Démontrer :

    On introduit une famille de poids \((q_i)_i\) telle que \(q_i\) est égale au quotient de \(2^{-l_i}\) par la borne de l'Inégalité de Kraft \(\to\) ces poids sont de somme \(1\), ce qui fait que \((q_i)_i\) forme une loi de probabilité.

    Ecrire la Divergence de Kullback-Leibler entre \((p_i)_i\) et \((q_i)_i\) et simplifier en explosant le \(\log\).

    On a alors la majoration par Inégalité de Gibbs.

    On a l'égalité si et seulement si \(p=q\), ce qui donne le résultat recherché.


    Démonstration du premier théorème de Shannon :

    On prend comme longueur la partie entière supérieur du \(\log_2\) des probabilités.

    En sommant, l'Inégalité de Kraft nous donne l'existence du code instantané.

    Finalement, en prenant la définition de la partie entière supérieure et en retrouvant la définition de \(\overline{L_c}\), on montre l'inégalité voulue.


    'information

  • Rétroliens :
    • Entropie d'une source