使用Kolmogorov复杂度的信道编码结果


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通常,香农熵被用来证明信道编码结果。即使对于源通道分离结果,也使用了香农熵。鉴于Shannon(全局)信息与Kolmogorov(局部)信息概念之间的等效性,是否有研究针对这些结果利用Kolmogorov复杂度(或至少在源通道分离结果中替代了源编码部分)?


您是否看过《Li&Vitanyi》这本书的第三版?如果我没记错的话,这本书的第8章是最新版本,其中包含有关信息论的一章。它具有从Kolmogorov复杂度角度分析的香农熵,互信息,速率失真等特征。
Juho 2012年

嗨,那是真的。但是尚无适用于Shannon的嘈杂编码定理!
vs

Answers:


8

对于信道容量,似乎很难用Kolmogorov复杂度代替Shannon熵。信道容量的定义不包含任何熵。使用香农熵可以给出正确的信道容量公式(这是香农定理)。如果您用具有Kolmogorov复杂度的公式将公式替换为Shannon熵,那么该公式可能是不同的公式,因此答案错误的

如果要通过容量为的通道发送的Kolmogorov复杂度为的字符串仅使用比通道使用的稍多的字符串,这非常容易。查找生成字符串的图灵机的描述。然后,使用纠错码对其进行编码,以便可以以很小的错误概率通过嘈杂的信道发送此描述。KCK/C

源通道分离定理的难点在于,您不能做的比先压缩然后编码的明显方法(在上一段中描述)要好。我不知道是否有人针对Kolmogorov的复杂性和渠道容量证明了这一点,但这是一个合理的研究问题。


我是否缺少一些细微之处,还是遵循Kolmogorov复杂度的定义?是否有一种方案,以恒定的开销,以渐近地小于位的形式发送字符串,就变成了一个渐进地小于可复制原始字符串的的TM (即,解码器加上消息)?KK
usul

1
@usul:对于传输位的通道,。另一方面,我怀疑使用信息论工具进行证明应该相当容易。C1
Peter Shor

@PeterShor“ ......如果用香农熵替换具有Kolmogorov复杂度的公式,则可能是另一种公式...。” 这个公式有什么不同?通常柯尔莫哥洛夫压缩提供了一个在压缩额外的乘法因子,如果位的最佳数量为(例如,素数的KC版本定理给出因素分母)。假设容量为,那么即使KC给了,也会很有趣。你有什么计算吗?SE和KC也相同。Ω(logn)nloglognrrlogr
T..13

1

当您对Shannon的熵和Kolmogorov的复杂度使用局部/全局限定词时,我不确定您在说什么。

如果我错了,那就纠正我。

香农的熵是可计算的。Kolmogorov的复杂性不是。因此,它们没有描述相同的问题。

您可以将香农的熵视为科尔莫格罗夫复杂性的上限。


香农熵是一个上限吗?我相信事实证明两者是相同的。
T ....
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