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瑞麗熵(renyi entropy)

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信息論中Rényi熵是Hartley熵Shannon熵碰撞熵最小熵的推廣。熵能量化了系統的多樣性,不確定性或隨機性。Rényi熵以AlfrédRényi命名。在分形維數估計的背景下,Rényi熵構成了廣義維數概念的基礎。

Rényi熵在生態學和統計學中是重要的多樣性指標。Rényi熵在量子信息中也很重要,它可以用來衡量糾纏。在Heisenberg XY自旋鏈模型中,作為α的函數的Rényi熵可以由於它是關於模數群的特定子群的自守函數而被明確地計算。在理論計算機科學中,最小熵用於隨機抽取器的情況下。

定義:

含參數α的瑞麗熵其中α≥0和α≠1,被定義為

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這裏,X是一個具有可能結果的離散隨機變量1,2,3,…..,n和相應的概率技術分享圖片

對於i=1,2,….n,而對數基數為2.如果概率是技術分享圖片對全部i=1,…..,n,那麽分配的所有瑞麗熵都是相等的:技術分享圖片

一般來說,對於所有的離散隨機變量X,技術分享圖片是一個帶有α的非遞增函數。

經常可見瑞麗熵和概率向量的p-範數之間的關系:

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在這裏,離散的概率分布P=(p1,……..,pn)被解釋為一個向量Rn,同時pi≥0和Σpi=1

瑞麗熵中α≥0

特例

哈特利或最大熵:技術分享圖片
香農熵:技術分享圖片

碰撞熵,有時被稱為“Rényi熵”,是指α = 2 的情況,

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其中,XY ^獨立同分布的

最小熵:

在極限中 技術分享圖片收斂到最小熵 技術分享圖片

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參考文獻:https://en.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9nyi_entropy

瑞麗熵(renyi entropy)