信息論與編碼實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)(已修改)
2025-07-05 18:09 本頁(yè)面
【正文】 . . . .信息論與編碼實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)1 課程實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋菊n程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課和核心課程，根據(jù)課程理論教學(xué)的需要安排了6學(xué)時(shí)的配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)，主要內(nèi)容涉及信息度量的計(jì)算方法、典型信源編碼方法、典型信道容量計(jì)算方法和數(shù)據(jù)壓縮方法四個(gè)實(shí)驗(yàn)，這四個(gè)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)一方面有助于學(xué)生消化、鞏固課程理論教學(xué)的知識(shí)，另一方面又可培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，同時(shí)為后續(xù)課程做好準(zhǔn)備。2 課程實(shí)驗(yàn)要求 課程實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備要求（1）課程實(shí)驗(yàn)主要為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生熟悉掌握在VC環(huán)境下編寫(xiě)和調(diào)試C++程序的方法。（2）要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)所用到的預(yù)備知識(shí)?？梢圆殚喗滩幕蛘呦嚓P(guān)的參考資料，這需要學(xué)生有自主的學(xué)習(xí)意識(shí)和整理知識(shí)的能力。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，再轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的書(shū)面程序，并進(jìn)行靜態(tài)檢查，盡量減少語(yǔ)法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤。上機(jī)前的充分準(zhǔn)備能高效利用機(jī)時(shí)，在有限的時(shí)間內(nèi)完成更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 課程實(shí)驗(yàn)過(guò)程要求（1）生成源代碼。將課前編寫(xiě)好的書(shū)面代碼，利用VC自帶的編輯器盡快輸入為轉(zhuǎn)換為源代碼；（2）程序調(diào)試和軟件測(cè)試。要求學(xué)生熟練掌握調(diào)試工具，調(diào)試正確后，認(rèn)真整理源程序和注釋，給出帶有完整注釋且格式良好的源程序清單和結(jié)果。（3）完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和完成情況，按照附件1給定的格式完成課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告的編寫(xiě)。 課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求在每次課程實(shí)驗(yàn)后要及時(shí)進(jìn)行總結(jié)和整理，并編寫(xiě)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告。報(bào)告格式按江西藍(lán)天學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙格式填寫(xiě)。實(shí)驗(yàn)一 二維隨機(jī)變量信息熵的計(jì)算[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯掌握二變量多種信息量的計(jì)算方法。[實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)]2學(xué)時(shí)[實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備]1．熟悉二變量多種信息量的計(jì)算方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法；2．編寫(xiě)計(jì)算二維隨機(jī)變量信息量的書(shū)面程序代碼。[實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟]離散二維隨機(jī)變換熵的計(jì)算說(shuō)明：（1）利用random函數(shù)和歸一化方法構(gòu)造一個(gè)二維離散隨機(jī)變量（X，Y）；（2）分別計(jì)算X與Y的熵、聯(lián)合熵、條件熵：H（X）、H（Y）、H（X,Y）H（X|Y）、I（X|Y）；（3）對(duì)測(cè)試通過(guò)的程序進(jìn)行規(guī)范和優(yōu)化；（4）編寫(xiě)本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。附實(shí)驗(yàn)一主要內(nèi)容及源程序?qū)嶒?yàn)一 離散二維隨機(jī)變量信息熵的計(jì)算1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）利用random函數(shù)和歸一化方法構(gòu)造一個(gè)二維離散隨機(jī)變量（X，Y）；（2）分別計(jì)算X與Y的熵、聯(lián)合熵、條件熵：H（X）、H（Y）、H（X,Y）H（X|Y）、I（X|Y）；2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法描述（1）函數(shù)的定義：函數(shù)的數(shù)據(jù)成員 ： int k,n,t=0。 double a[4][4],b=0,c=0。 for(k=0。k4。k++) { for(n=0。n4。n++) { a[k][n]=rand()%100。 t+=a[k][n]。 } } cout從到間隨機(jī)取得行列的random函數(shù)：endl。 for(k=0。k4。k++) { for(n=0。n4。n++) { coutsetw(5)a[k][n]。 } coutendl。 }：cout函數(shù)歸一化：endl。 for(k=0。k4。k++) { for(n=0。n4。n++) { coutsetw(12)a[k][n]/t。 } coutendl。 }3. H(Y)、 H(X)計(jì)算代碼：coutH(Y)計(jì)算：setw(20)H(X)計(jì)算：endl。 int e=1。 for(k=0。k4。k++) { double i=0,g=0。 for(n=0。n4。n++) { i+=(a[k][n]/t)。 g+=(a[n][k]/t)。 } coutP(Yk+1)：isetw(8)P(Xe)：gendl。 ++e。 b=(i*log(i)/log())。 c=(g*log(g)/log())。 } coutH(Y)=∑p(Y)log p(Y)=bendl。 coutH(X)=∑p(X)log p(X)=cendl。4. 聯(lián)合熵H（X,Y）計(jì)算代碼：cout聯(lián)合熵H（X,Y）計(jì)算：endl。 b=0。 int r,u,h=0。 for(k=0。k4。k++) { for(n=0。n4。n++) { if(a[k][n]!=0) { b=((a[k][n]/t)*log(a[k][n]/t)/log())。 } else { r=k,u=n。 h=1。 break。 } } } if(h==0) coutH(X,Y)=∑∑p(X,Y)log p(X,Y)=bendl。 else coutP(r+1,u+1)為零，中斷,無(wú)值endl。5. 條件熵H（X|Y）計(jì)算代碼：cout條件熵H（X|Y）計(jì)算：endl。 b=0,h=0。 for(k=0。k4。k++) { double i=0。 for(n=0。n4。n++) { i+=(a[k][n]/t)。 } for(n=0。n4。n++) { if(a[k][n]!=0) { b=((a[k][n]/t)*log((a[k][n]/t)/i)/log())。 } else {h=1。break。} } } if (h==0){coutH(X|Y)=∑∑P(X,Y)log(P(X,Y)/P(Y))=bendl。} else coutP(r+1,u+1)為零，中斷,無(wú)值endl。 coutI（X|Y）計(jì)算：endl。 if(h==0)coutI（X|Y）=H(X)H(X|Y)=cbendl。 else coutP(r+1,u+1)為零，中斷,無(wú)值endl。（2）主函數(shù)main（） 實(shí)現(xiàn)初始化操作，完成
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