問題
ある事象の発生確率が 1/8 であるとき、その事象が発生したことを知らせる情報のもつ情報量(自己情報量)として、適切なものはどれか。
ア)1ビット
イ)2ビット
ウ)3ビット
エ)8ビット
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正解: ウ)
解説:
情報理論における自己情報量は、発生確率 p の事象に対して、次の式で定義されます。
情報量 I = −log₂ p (単位:ビット)
本問では p = 1/8 なので、
I = −log₂(1/8) = log₂8 = 3(ビット)
となり、正解はウ)の3ビットです。
これは「発生確率が低い(珍しい)事象ほど、その発生を知らせる情報は多くの情報量を持つ」という直感とも一致します。例えば発生確率1/2(コイントスの結果など)の事象の情報量は −log₂(1/2) = 1ビットであり、確率が小さくなるほど情報量(必要なビット数)は増加します。SC試験の午前Iでは、log₂の計算(2のべき乗との対応)を素早く行えることが求められます。
重要キーワード
| 用語 | 説明 |
|---|---|
| 自己情報量 | ある事象の発生を知らせる情報が持つ情報量 |
| I = −log₂p | 発生確率pの事象の情報量を求める式 |
| エントロピー | 情報源全体の平均的な情報量の期待値 |
| ビット | 情報量の単位。2進数1桁分の情報 |