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信息论基础复习PPT,a clickto unlimitedpossibilities汇报人PPT目录01020304添加目录标题信息论基础概信息度量信息传输念050607信息压缩信息处理信息安全添加章节标题信息论基础概念信息论的起源和发展l信息论的起源由美国数学家克劳德·香农在1948年提出l信息论的发展经过几十年的发展,信息论已经成为一门重要的学科l信息论的应用广泛应用于通信、计算机、人工智能等领域l信息论的影响对现代科技和社会发展产生了深远影响信息论的基本概念添加标题添加标题添加标题添加标题信息论研究信息的信息指具有不确定信息量衡量信息不信息熵描述信息不传输、存储、处理和性的事件或消息确定性的度量确定性的函数利用的科学添加标题添加标题添加标题信息传输将信息从信息处理对信息进信息存储将信息保发送者传输到接收者行加工、分析和利用存起来以便以后使用的过程的过程的过程信息论的应用领域经济学信息经济学、博弈生物学基因信息、生物信论等息学等计算机科学数据压缩、加社会学信息社会、信息传密、信息检索等播等通信工程信息传输、编码、管理学信息管理、决策支解码等持等信息度量熵的定义和计算熵的定义信息论中用来度量信息量的一个概念,表示信息的不确定性或随机性熵的计算公式HX=-Σpxi*logpxi,其中X表示随机变量,pxi表示X取xi的概率熵的性质熵越大,表示信息的不确定性或随机性越大;熵越小,表示信息的确定性或规律性越大熵的应用在信息论、通信、计算机科学等领域都有广泛的应用,如数据压缩、信息传输、密码学等互信息与条件互信息l互信息衡量两个随机变量之间的信息量l条件互信息在给定另一个随机变量的条件下,两个随机变量之间的信息量l互信息的计算方法Kullback-Leibler散度l条件互信息的计算方法条件Kullback-Leibler散度相对熵与KL散度相对熵衡量两个KL散度衡量两个相对熵与KL散度的相对熵与KL散度的应用在信息论、概率分布之间的差概率分布之间的相关系相对熵大于机器学习等领域有异似度等于KL散度广泛应用信息传输无噪声信道编码定理定理内容无噪声信道编码定理是信息论中的一个重要定理,它描述了在无噪声信道中,通过编码可以无限接近信道容量信道容量信道容量是指在无噪声信道中,最大可能传输的信息速率编码方法无噪声信道编码定理中,编码方法包括纠错码、检错码等应用无噪声信道编码定理在通信、计算机科学等领域有着广泛的应用有噪声信道编码定理信道编码定理信道编码方法信道编码性能信道编码应用编码可以提高在有噪声信道包括纠错码、广泛应用于通传输的可靠性,中,通过编码检错码、混合信、计算机网但同时会增加可以提高传输码等络等领域传输的复杂度的可靠性和延迟信道容量和香农限信道容量信道在单位时间内可以传输的最大信息量香农限信道容量的理论极限,由香农提出影响因素信道带宽、信噪比、调制方式等香农公式C=W*log21+S/N,其中C为信道容量,W为信道带宽,S/N为信噪比信息压缩数据压缩原理数据压缩将数据通过某种算法进压缩效果根据数据特性和压缩算行压缩,减少存储空间法,压缩效果不同添加标题添加标题添加标题添加标题压缩算法包括Huffman编码、应用场景图像、音频、视频等数LZW编码、JPEG编码等据的压缩和传输霍夫曼编码霍夫曼编码是一种无损压缩算法特点编码和解码速度快,压缩率高添加标题添加标题添加标题添加标题原理通过构建霍夫曼树来减少编应用广泛应用于数据压缩、图像码长度处理等领域算术编码算术编码是一种无损压缩方法优点压缩率高,速度快添加标题添加标题添加标题添加标题原理将信息转换为二进制数,然缺点需要较大的存储空间,对硬后对二进制数进行编码件要求较高LZ77与LZ78算法LZ77算法一种基LZ78算法一种基于特点LZ77算法速应用LZ77算法常于滑动窗口的压缩字典的压缩算法,通度快,但压缩率较用于文本压缩,过构建字典来存储重算法,通过查找重低;LZ78算法压缩LZ78算法常用于图复字符串进行压缩复字符串进行压缩率高,但速度较慢像和视频压缩信息处理贝叶斯推断与朴素贝叶斯分类器贝叶斯推断基于贝叶斯定理,通过已知信息推断未知信息朴素贝叶斯分类器一种基于贝叶斯定理的分类器,假设特征之间相互独立应用场景文本分类、情感分析、垃圾邮件过滤等优点简单、高效、易于实现缺点对特征分布的假设过于简单,可能导致分类效果不佳决策树与随机森林算法决策树一种基于树形结构的分类和回归方法,通过构建决策树模型进行预测和分类随机森林一种集成学习方法,通过构建多个决策树模型进行预测和分类,提高模型的泛化能力和稳定性决策树算法包括ID
3、C
4.
5、CART等,通过计算信息增益、信息增益率等指标选择最优特征进行划分随机森林算法通过随机选择特征子集和样本子集构建决策树,然后进行投票或平均得到最终预测结果K最近邻算法与支持向量机l K最近邻算法一种基于距离的机器学习算法,用于分类和回归问题l支持向量机一种基于最大间隔分类原理的机器学习算法,用于分类和回归问题l K最近邻算法的优缺点简单易实现,但计算复杂度高,容易受到噪声影响l支持向量机的优缺点计算复杂度低,具有较好的泛化能力,但需要解决核函数选择问题神经网络与深度学习算法在信息处理中的应用l神经网络一种模拟人脑神经网络的信息处理模型l深度学习一种基于神经网络的机器学习方法l应用领域图像识别、语音识别、自然语言处理等l优势能够处理大量数据,提高信息处理效率和准确性信息安全信息隐藏技术信息隐藏技术将信息隐藏在其他信息中,使其难以被检测和识别信息隐藏技术的应用数字水印、数字签名、数据加密等信息隐藏技术的原理利用人类视觉系统的局限性,将信息隐藏在图像、音频、视频等媒体中信息隐藏技术的挑战如何保证信息的安全性和隐蔽性,同时不影响信息的传输和存储数字水印技术概念将信息嵌入特点不可见性、应用数字图像、技术分类空间域、到数字媒体中,以鲁棒性、安全性、数字音频、数字视变换域、压缩域、保护版权和防止篡可检测性频等领域频域等改密码学原理与应用密码学原理加密、解密、密钥管密码算法对称密码算法(如AES、理、数字签名等DES)、非对称密码算法(如RSA、ECC)、哈希算法(如SHA-
256、MD5)等添加标题添加标题添加标题添加标题应用领域电子商务、电子政务、密码学发展趋势量子密码学、后金融、医疗等量子密码学、生物识别技术等感谢观看汇报人PPT。