汉语宝典

信息熵(香农)

信息熵(香农)计算器。输入离散信源各符号概率,计算平均信息量 H(bit/符号),概率应和为 1、零概率项记 0,是数据压缩与加密强度分析的基础指标。

🌡️ Shannon Entropy

Compute Shannon entropy H (bits/symbol) from discrete source symbol probabilities (probabilities should sum to 1; zero-probability terms count as 0).

📐 计算公式与说明

H = −Σ pᵢ · log₂(pᵢ)

概率应之和为 1;某事件概率为 0 时该项记 0。

📚 深度解析:信息熵(香农)

💡 常见使用场景

  • 压缩下限:熵即无损压缩平均码长的理论下限。
  • 随机性评估:高熵提示数据接近均匀分布、更"随机"。
  • 密码学强度:密钥/ nonce 的熵衡量抗猜测能力。
示例:公平硬币
p=0.5/0.5 → H=−2×0.5·log2(0.5)=1 bit/符号;偏倚越小熵越低。

❓ 常见问题(FAQ)

概率必须和为 1 吗?
是,离散信源概率归一;若输入频率会自动归一化。
零概率项怎么处理?
按极限 0·log(0)=0 计入,不贡献熵。
熵高一定好?
压缩场景高熵意味着难压缩;安全场景高熵(密钥)是好事。