香农定理(Shannon's Theorem),也称为信息论基本定理,是由美国数学家克劳德·香农(Claude Shannon)在1948年提出的。它是信息论的重要基石,描述了信息传输的极限。
香农定理主要内容如下:
1. 信息的度量:香农引入了“位”(bit)作为信息的度量单位,一个位代表一个二元选择的信息。
2. 信源熵:对于一个具有离散概率分布的离散信源,其熵(entropy)用来衡量其自身产生的不确定性或者信息量。
3. 信道容量:香农定理给出了信道的理论极限容量,即在给定的信噪比条件下,信道可以传输的最大信息速率。
简而言之,香农定理揭示了信息传输的理论极限。它指出,在给定的信道条件下,我们可以通过编码和解码的方式最大化信息的传输速率,而且在这个速率以下,可以实现可靠的传输,即使信道存在噪音。
香农定理在通信领域有着广泛的应用,在无线通信、数据压缩、纠错编码等方面发挥着重要的作用。