ostirala, ekaina 11, 2021

bit-en botere kodifikatzailea dá progresatzen geometrikoki

Herenegun eta atzo ikusten genuen nóla 1 bit zen hóri informazio-kantitatea zein den aurkitzen an aukera binario bat non bi emaitza posibleak dirén ekiprobrableak [adibidez, txanpon regular bat airera botata: P(aurpegi) = P(gurutze) = (1/2)]:

H(1/2, 1/2) = (1/2)*log2(2)+(1/2)*log2(2) = 2*(1/2)*log2(2) = log2(2) = 1 bit = 1 txanpon

eta nóla, adibidez 2 txanpon regular boteaz, lortzen genuen egoera probabilistiko bat zeinen emaitza transmititzeko nahikoa liraké 2 bit [P(aurpegi, aurpegi) = P(aurpegi, gurutze) = P(gurutze, aurpegi) = P,(gurutze, gurutze) = (1/4)]:

H(1/4, 1/4, 1/4, 1/4) = (1/4)*log2(4)+(1/4)*log2(4)+(1/4)*log2(4)+(1/4)*log2(4) = 4*(1/4)*log2(4) = log2(4) = 2 bit = 2 txanpon

halan-ze,

... halako saio baten emaitza jakinarazteko (4 emaitza posible eta ekiprobableak), nahikoa litzaké kode bat non emanen zirén bi erantzun binario (hain zuzen, 2 "binary unit", 2 bit). 

Eta horrela, 3 txanpon regular aldi berean botata, izanen genuke saio aleatorio bat kin 8 emaitza posible ekiprobable, zeinen emaitza transmititzeko nahikoa liraké 3 bit:

H(1/8, 1/8, 1/8, 1/8,1/8, 1/8, 1/8, 1/8)log2(8) = 3 bit = 3 txanpon

non daukagu ze, bitárten bit-kopurua den progresatzen aritmetikoki (géhituz 1), saioaren emaitza posibleak progresatzen dirá geometrikoaki (bidérkatuz bider 2):

H(1/16, 1/16, 1/16, 1/16,1/16, 1/16, 1/16, 1/16,1/16, 1/16, 1/16, 1/16,1/16, 1/16, 1/16, 1/16) = log2(16) = 4 bit = 4 txanpon  [16 emaitza posible]

H(1/32, ..., 1/32)log2(32) = 5 bit = 5 txanpon [32 emaitza posible

H(1/256, ..., 1/256)log2(256) = 8 bit  = 8 txanpon  [256 emaitza posible]

H(1/(2^n), ..., 1/(2^n))log2(2^n) = n bit  = n txanpon  [2^n (alegia, 2 ber n) emaitza posible]

Saio aleatorio batean 2 ber n  (2^n) emaitza posible ekiprobable egonda [adibidez, 2^20=1.048.576], nahikoa liraké n bit [adibidez, log2(2^20) = 20 bit] ki transmititu bere emaitza.

Esan nahi baita ze konsideratuko bagenu saio aleatorio bat kin 32.768 emaitza posible ekiprobable, nahikoa litzaké kode bat non emanen zirén 15 erantzun binario (hain zuzen, 15 "binary unit", 15 bit) afin transmititu bere emaitza:

H(1/(2^15), ..., 1/(2^15))log2(2^15) = 15 bit = 15 txanpon [32.768 emaitza posible]

Eta, kodean, beste 5 bit gehiago erabilita, jaso geinke a emaitza e saio aleatorio bat kin 1.048.576 emaitza posible ekiprobable: 

2^20 = 1.048.576 eta hortaz log2(2^20 = 1.048.576) = 20 bit = 20 txanpon [1.048.576 emaitza posible]

20 bit, 20 erantzun binario, 20 txanpon, 1.048.576 emaitza posible, 1.048.576 aukera kodifikagarri. 

Eta hurrengo bit-ak emanen dú beste 1.048.576 aukera (kodifikagarri) gehigarri (diogunez, bit-en botere kodifikatzailea progresatzen da geometrikoki). []