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다음 표를 보고 정보량(bit)을 구하시오.(빨강: 통과 3, 정지 2… | 2011년 인간공학기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

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다음 표를 보고 정보량(bit)을 구하시오.
(빨강: 통과 3, 정지 2 / 파랑: 통과 5, 정지 0)

해설
입력 정보량: 0.5×log210.5+0.5×log210.5=10.5 \times \log_2\dfrac{1}{0.5} + 0.5 \times \log_2\dfrac{1}{0.5} = 1 bit
출력 정보량: 0.8×log210.8+0.2×log210.2=0.720.8 \times \log_2\dfrac{1}{0.8} + 0.2 \times \log_2\dfrac{1}{0.2} = 0.72 bit


[해설]

정보량은 각 사건이 발생할 확률의 불확실성을 나타내는 값으로, H=pilog21piH=\sum p_i \log_2\dfrac{1}{p_i} 공식을 입력(색상)출력(통과/정지)에 각각 따로 적용해야 한다.

입력 정보량은 빨강 5개(3+2), 파랑 5개(5+0)로 전체 10개 중 각각 절반씩이므로 p=0.5p=0.5를 대입하면
H입력=0.5log210.5+0.5log210.5=1H_{입력}=0.5\log_2\dfrac{1}{0.5}+0.5\log_2\dfrac{1}{0.5}=1 bit가 된다.

출력 정보량은 통과 8개(3+5), 정지 2개(2+0)로 p=0.8, 0.2p=0.8,\ 0.2를 대입하면
H출력=0.8log210.8+0.2log210.2=0.72H_{출력}=0.8\log_2\dfrac{1}{0.8}+0.2\log_2\dfrac{1}{0.2}=0.72 bit가 되며, 확률이 한쪽으로 치우칠수록 정보량(불확실성)은 줄어든다는 것이 이 계산의 핵심이다.

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