RadarURL

조회 수 3919 추천 수 0 댓글 0
?

단축키

Prev이전 문서

Next다음 문서

가 크게 작게 위로 아래로 댓글로 가기 인쇄 첨부
?

단축키

Prev이전 문서

Next다음 문서

가 크게 작게 위로 아래로 댓글로 가기 인쇄 첨부

[경고] 아래 글을 읽지 않고 "정보량의 정의"를 보면 바보로 느껴질 수 있습니다.
1. 확률

 
 
[정보기술의 아버지: 섀넌]

통신이론(communication theory)의 기반을 이루는 정보이론(information theory)은 식 (1)과 같은 단순한 공식으로 시작한다.

                       (1)

여기서 E는 어떤 사건(event)이며 p(E)는 E가 일어날 확률(probability)이다.
식 (1)은 섀넌(Claude Elwood Shannon)이 제안한 정보량(information content)의 정의이다[1]. 단순한 로그함수(logarithmic function)로 구성된 정보량을 기반으로 통신이론의 감초인 식 (2)의 섀넌-하틀리 정리(Shannon-Hartley theorem)[1]를 유도할 수 있다는 것은 수학의 위대한 힘을 보여준다.

                       (2)

여기서 C는 채널용량(channel capacity), B는 대역폭(bandwidth), S/N은 신호대잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio)이다. 섀넌이 천재라 불리고 위대한 점은 비트라는 말이 거의 처음 생겼을 때(1943년 즈음 투키(John Wilder Tukey)가 제안) 이미 장래의 정보기술(IT: information technology)에 필요한 거의 모든 이론을 이미 완성했다는 것이다. 이게 1948년의 일(논문을 완성한 것은 1944년)이다[1].
 
Family_pet.jpg

 

[그림 1] 영국산 불독(출처: wikipedia.org)

식 (1)을 섀넌이 정의한 방법을 생각해보자. 조금만 생각해보면 알지만 바로 스무고개(twenty questions)이다. 답을 찾기 위해 예, 아니오만 답할 수 있는 질문을 하여 특정 사물을 찾아내는 놀이가 바로 스무고개이다. 예를 들어 내가 생각하는 답이 [그림 1]과 같이 '개'인 경우 상대방은 아래와 같은 질문을 해서 답을 맞출 수 있다.
  • 살아있는 것입니까? 예 → 생물이군.
  • 식물입니까? 아니오 → 동물이군.
  • 집에서 키우는 것입니까? 예 → 가축이군.
  • 새끼를 낳습니까? 예 → 포유류군.
  • 어린이보다 키가 작은가요? 예 → 개나 고양이군.
  • 개입니까? 예, 맞았습니다.
이런 질문을 통해 '개'라는 답을 찾은 경우 이 답의 정보량은 얼마인가? 여기에 대한 수학적인 답을 한 것이 식 (1)이다. 예, 아니오만 답할 수 있다는 것은 이진수(binary number)인 비트(bit: binary digit)를 의미한다. 위에 제시한 스무고개에서 6번의 질문만에 답을 맞추었으므로 정보량은 6 [bits]가 된다.
이 개념을 일반화 시켜보자. 어떤 사건이 발생하고 이 사건의 정보량을 알기 위해서는 스무고개를 해야한다. 어떤 사건이 자주 일어난다면 몇 번 질문할 필요없이 쉽게 답을 맞출 수 있고 아주 드물게 일어난다면 많은 질문을 해야 답을 찾을 수 있다. 그래서, 섀넌도 답을 얻기 위해 예/아니오 질문을 하는 평균회수를 정보량으로 정의했다.
예를 들어 '개'는 흔한 동물이름이기 때문에 스무고개에 등장하면 쉽게 답을 맞출 수 있지만 내가 생각하는 답이 '운운셉튬(Ununseptium)'이라면 답을 맞추기가 매우 어렵다.
그래서, 정보량이라는 개념은 희소성(rareness), 놀라움(surprisal), 불확실성(uncertainty), 무작위성(randomness)과 밀접한 관계가 있다. 이것과 함께 확률의 초보적 정의를 보자.

                                    (3)

여기서 N은 일어날 수 있는 모든 경우의 수(or 전사건(全事件, total event)의 갯수), n은 사건 A가 발생하는 경우의 수이며, 모든 사건은 공평하게 발생한다고 가정했다. 식 (3)에서 n이 작어질수록 희소성이 있으며 놀라우며 불확실성이 증가한다는 것을 알 수 있다.
식 (3)을 식 (1)에 대입하여 보기 편한 형태로 만들자.

                                    (4)

즉, 스무고개와 마찬가지로 [그림 2]와 같이 예/아니오를 통해(or 이분법을 통해) 나눌 수 있는 가지수(or 비트수)를 정보량으로 정한 것이다.
 
500px-Binary_tree_structure_svg.png

 

[그림 2] 트리(tree) 구조(출처: wikipedia.org)

[참고문헌]
[1] C. E. Shannon, "A Mathematical Theory of Communication", Bell System Tech. J., vol. 27, pp. 379–423, 623-656, July, Oct. 1948.

 

출처 : http://ghebook.blogspot.kr/search/label/%ED%86%B5%EC%8B%A0

?

공부 게시판

공부에 도움되는 글을 올려주세요.

List of Articles
번호 분류 제목 글쓴이 날짜 조회 수
공지 [공지] 공부 게시판 입니다. 처누 2003.08.18 2011187
2619 하드웨어 강남엘리트❤️OlO-8655-OO53❤️친절문의24시 강남하퍼1등실장 #강남엘리트 #강남엘리트위치 #강남엘리트하퍼 #하이퍼블릭엘리트 #강남엘리트예약문의 #선릉엘리트 #선릉역엘리트 #강남사라있네 new 괴랄한재규어89 2026.10.05 0
2618 블로그 청담동셔츠룸 010 2817 0845 일정과 인원에 맞춘 셔츠룸 문의 new 정열적인퀘이사14 2026.10.05 0
2617 카메라 최근 테헤란로 벤처 밸리의 핵심 리더들 사이에서 ‘클래스가 다른 정통 수질과 프라이빗 무드’로 소문 자자한 '선릉 룸싸롱' 기습 방문, 인공미를 거부하는 무결점 뉴페이스들과 심장을 마비시킨 사심 플러팅에 제대로 저격당하고 온 솔직 후기 new 희미한홍학99 2026.10.05 0
2616 u-E(활성화) 본식DVD, 웨딩영상 색감이 중요한 이유새 창 열림 new 힘겨운귤35 2026.10.05 2
2615 공지 대전, 인천, 세종 하수구 막힘 문제 해결 방법 new 정열적인코요테90 2026.10.05 4
2614 취미 <문경맥주> 구입 할 수 있는 곳은 새 창 열림 new 타오르는드래곤61 2026.10.05 1
2613 데이터베이스 강남건전지❤️OlO-8655-OO53❤️친절문의환영 #강남건전지 #강남유니콘 #선릉유니콘 #강남건전지위치 #선릉역건전지#대치동유니콘 #강남바커스 #선릉바커스 #선릉역바커스 #강남룸클럽 #선릉룸클럽 #강남베터리 #강남바데리 new 괴랄한재규어89 2026.10.05 1
2612 사무 소프트웨어 용인두피문신 고민? 만족 후기 보려면 new 날카로운꿩11 2026.10.05 8
2611 논문 카­톡 gusim8003 급전/내구제 (24시문의) 폰테크 소액대출 선불폰 가개통 new 타오르는켄타우로스86 2026.10.05 1
2610 윈도우즈 웨딩누브라, 완벽한 드레스 핏을 위한 선택 new 날카로운감시자22 2026.10.05 4
2609 인터넷 성공적인 중고화물차 선택, 현명한 가이드 new 붉은드래곤50 2026.10.05 2
2608 가상화 인천맛집 순위 new 차가운파편97 2026.10.05 2
2607 응용 프로그래밍 완벽한 웨딩드레스 핏의 비밀, 웨딩누브라 new 힘겨운암석76 2026.10.05 2
2606 카메라 파주누수업체, 신속 해결 전문가의 비결 new 차가운에메랄드79 2026.10.05 1
2605 u-E(통합센터) 올해의 핫플 선정 간석동 마블! 010&&8923&&0291 교활한감시자99 2026.10.05 1
2604 웹서버,WAS 손목터널증후군 치료, 현명한 선택 기준은? 괴상한두루미52 2026.10.05 1
2603 u-E(통합센터) 손목터널증후군, 두팔로정형외과에서 해답을 찾다 눈부신백마법사86 2026.10.05 2
2602 응용 프로그래밍 골든타워 010 2817 0845 골타문의 편하게 알아보는 셔츠룸 속삭이는미노타우르93 2026.10.05 2
2601 u-E(TestBed) 특별한 기념품제작, 판촉물365 광기의태풍18 2026.10.05 1
2600 건강 대전누수 문제, 청년연합누수가 답이다 몽환적인삵34 2026.10.05 2
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 131 Next
/ 131


즐겨찾기 (가족)

JAESOO's HOMEPAGE


장여은 홈페이지


장여희 홈페이지


장여원 홈페이지


즐겨찾기 (업무)

알리카페 홀릭

숭실대 컴퓨터 통신연구실 (서창진)

말레이시아 KL Sentral 한국인 GuestHouse


즐겨찾기 (취미)

어드민아이디

유에코 사랑회

아스가르드 좋은사람/나쁜사람

JServer.kr

제이서버 메타블로그

재수 티스토리


즐겨찾기 (강의, 커뮤니티)

재수 강의 홈페이지


한소리


VTMODE.COM


숭실대 인공지능학과


숭실대 통신연구실


베너