簡析數(shù)據(jù)分析在信息論中的應(yīng)用

李彥輝

摘 要：伴隨著計算機及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今社會上比較廣泛的高新技術(shù)之一，信息論是一門非常系統(tǒng)和理論性很強的學(xué)科，它涉及到隨機過程，概率論與數(shù)理統(tǒng)計，線性代數(shù)等多門學(xué)科。并且數(shù)據(jù)分析在信息論中實際應(yīng)用是軟件編程的主要依據(jù)，本文主要從信息論的分類及其研究的主要內(nèi)容入手，并且信息學(xué)是采用概率與數(shù)理的統(tǒng)計方法進行信息研究的，通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸密碼學(xué)及統(tǒng)計信號處理的應(yīng)用。同時信息反饋控制機制的穩(wěn)定性等也容易被人們所接受，并且也為科學(xué)界帶來了新的朝氣。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)分析；通訊編碼；信息論 應(yīng)用

引言：當(dāng)今人類生存和發(fā)展賴以生存的環(huán)境離不開信息的獲取及傳遞，還有再生、控制及利用，信息論是一本把信息作為主要研究對象的科學(xué)，主要是研究信息的本質(zhì)特征及發(fā)展規(guī)律為根本基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)據(jù)分析中的概率論，對數(shù)據(jù)進行存儲、傳輸及處理，主要是為了提高信息系統(tǒng)的可靠性，能夠使得信息系統(tǒng)達到最優(yōu)狀態(tài)，因此數(shù)據(jù)分析在信息論中的應(yīng)用非常關(guān)鍵，本文將分別對于數(shù)據(jù)及信息進行闡述。

一、信息論的定義與分類

1.定義

1.1信息論是通訊的基本問題就是精確地或近似地在一端復(fù)現(xiàn)在另一端所挑選的信號。

1.2信息論是關(guān)于信息的本質(zhì)和傳送規(guī)律的科學(xué)理論，是研究信息的計量、發(fā)送、傳遞、交換、接收和儲存的一門新興科學(xué)。

2.分類

2.1狹義信息論：是用統(tǒng)計學(xué)的方法研究通訊系統(tǒng)中存在的信息傳遞和處理的規(guī)律的科學(xué)。

2.2廣義信息論：是用數(shù)學(xué)和其他有關(guān)科學(xué)的方法研究一切現(xiàn)實系統(tǒng)中存在的信息傳遞、處理識別和利用的共同規(guī)律的科學(xué)。

二、信息論所研究的內(nèi)容

在實際的通訊過程中，通訊系統(tǒng)都是比較復(fù)雜的，然而多有的通信系統(tǒng)基本上都是以信息的形式發(fā)送的，信息的通訊過程中主要應(yīng)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計的方法對信息進行處理的，因此信息論將作為一種新型的傳遞信息的數(shù)據(jù)統(tǒng)計現(xiàn)象來考慮的，這樣主要能夠估算出通信通道的容量及計算方法，并且能夠?qū)⑿畔⑦M行壓縮，使得信息傳輸?shù)男旁葱诺赖确矫娲嬖谙嗷サ谋匾穆?lián)系。

1.信息量就是根據(jù)數(shù)據(jù)的分析及度量，對信息進行更進一步的研究后，發(fā)現(xiàn)信息量與概率有很大的關(guān)系，信息發(fā)生的概率越大，信息量就會越小，信息發(fā)生的概率小，則信息量就很大。

2. 信息及信息獲取的通道，主要是根據(jù)傳輸及存儲的信息決定的，由信源發(fā)出的信息需要進行數(shù)據(jù)處理及分析之后進行編碼，使其能夠轉(zhuǎn)化為信道中的傳輸信號，信道的容量就是信息傳遞的多少及傳輸?shù)乃俣葋頉Q定的，它還會鎖著信源的主要性質(zhì)及數(shù)據(jù)統(tǒng)計還有編碼的方法而發(fā)生改變。

3. 信息獲取的方法主要是通過對信息進行觀察或者考察而形成的數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)進行分析和整理，通過對信息獲取過程進行充分的分析，使得復(fù)雜的系統(tǒng)產(chǎn)生有規(guī)律的認識，從而不需要對其整體的結(jié)構(gòu)進行詳細的分析，還要對信息的流程進行綜合的研究及考察，使得獲取的信息具有完整性的特征。另外，信息獲取的方法主要是對具體的形態(tài)及系統(tǒng)的運動過程抽象化為信息過程，在不考慮系統(tǒng)內(nèi)具體形態(tài)情況下研究其余外界之間的關(guān)系，說明信息的觀點是考察這一過程非常有必要的。

三、信息與數(shù)據(jù)的關(guān)系

信息與數(shù)據(jù)是不可分離的。信息由與物理介質(zhì)有關(guān)的數(shù)據(jù)表達，數(shù)據(jù)中所包含的意義就是信息。信息是對數(shù)據(jù)解釋、運用與解算，數(shù)據(jù)即使是經(jīng)過處理以后的數(shù)據(jù)，只有經(jīng)過解釋才有意義，才成為信息；就本質(zhì)而言，數(shù)據(jù)是客觀對象的表示，而信息則是數(shù)據(jù)內(nèi)涵的意義，只有數(shù)據(jù)對實體行為產(chǎn)生影響時才成為信息。

數(shù)據(jù)是記錄下來的某種可以識別的符號，具有多種多樣的形式，也可以加以轉(zhuǎn)換，但其中包含的信息內(nèi)容不會改變。即不隨載體的物理設(shè)備形式的改變而改變。信息可以離開信息系統(tǒng)而獨立存在，也可以離開信息系統(tǒng)的各個組成和階段而獨立存在；而數(shù)據(jù)的格式往往與計算機系統(tǒng)有關(guān)，并隨載荷它的物理設(shè)備的形式而改變。數(shù)據(jù)是原始事實，而信息是數(shù)據(jù)處理的結(jié)果。

四、數(shù)據(jù)分析在信息論中的應(yīng)用

1.數(shù)據(jù)是對客觀事物記錄下來的、可以鑒別的符號，這些符號不僅指數(shù)字，而且包括字符、文字、圖形等等；數(shù)據(jù)經(jīng)過處理仍然是數(shù)據(jù)。處理數(shù)據(jù)是為了便于更好地解釋，只有經(jīng)過解釋，數(shù)據(jù)才有意義，才成為信息；可以說信息是經(jīng)過加工以后、并對客觀世界產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)

2.在管理過程中，同一數(shù)據(jù)，每個人的解釋可能不同，其對決策的影響可能不同。結(jié)果，決策者利用經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)做出決策，可能取得成功，也可能失敗，這里的關(guān)鍵在于對數(shù)據(jù)分析在信息論中的具體應(yīng)用。

3.在當(dāng)今科技發(fā)展迅速的時代，數(shù)據(jù)分析在信息論中的應(yīng)用也比較廣泛，信息產(chǎn)業(yè)是當(dāng)今是世界上最大的產(chǎn)業(yè)，并且在高新技術(shù)中，信息及書發(fā)展速度最快，與此同時數(shù)據(jù)分析也緊隨著信息發(fā)展的速度，成為最廣泛，為社會經(jīng)濟的發(fā)展貢獻的力量最為明顯。

4.數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用

任何信息都有冗余，冗余大小和信息中每個符號的出現(xiàn)概率或者說不確定性有關(guān)。并且把信息中排除了冗余后的平均信息量稱為信息熵，并給出了計算信息熵的數(shù)學(xué)表達式，這為數(shù)據(jù)分析奠定了理論基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)分析的主要目的是力求用最少的數(shù)據(jù)表示信源所發(fā)出的信號，使信號占用的存儲空間盡可能小，以達到提高信息傳輸速度的目的。數(shù)據(jù)分析在近代信息處理問題中有大量的應(yīng)用，無論在數(shù)據(jù)存儲或傳送中，通過數(shù)據(jù)分析不僅可以大大節(jié)省資源利用的成本，而且把一些原來無實用意義的技術(shù)，如多媒體技術(shù)中的一些問題，達到具有實用意義的標(biāo)準(zhǔn)。

5.數(shù)據(jù)分析作為信息論研究中的一項內(nèi)容，主要是有關(guān)數(shù)據(jù)分析比和各種編碼方法的研究，即按某種方法對源數(shù)據(jù)流進行編碼，使得經(jīng)過編碼的數(shù)據(jù)流比厡數(shù)據(jù)流占有較少的空間。其中基于符號頻率統(tǒng)計的哈夫曼編碼效率高，運算速度快，實現(xiàn)方式靈活，使得其在數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

結(jié)語：信息論的發(fā)展初級階段，人們對于信息系統(tǒng)的理解是比較淺薄的，而在當(dāng)今時代，隨著信息科技的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)分析在信息論中的應(yīng)用越來越廣泛，并且在信息處理技術(shù)及控應(yīng)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計理論與編碼處理網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用，從此可以看出處理網(wǎng)絡(luò)問題主要是通過數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計進行信息處理的，并且隨著信息技術(shù)不斷的發(fā)展，信息論與數(shù)據(jù)分析還會不斷的創(chuàng)新發(fā)展，使其為我們提供便利條件，從而在更多領(lǐng)域中有所建樹。

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