第5章 有限闭区间上连续型随机变量的信息熵
本章研究连续型随机变量的两种熵——相对熵和绝对熵,5.1节突破传统的标准分析关于无穷大的看法,研究定义在一个有限区间内的离散型随机变量的概率的积分表示,将其与连续性随即变量加以统一,5.2节研究闭区间上连续型随机变量的两种信息熵——相对熵和绝对熵;5.3节研究闭区间上连续型随机变量的两种熵的不等式。
5.1 有限区间内连续型随机变量的概率的积分表示
本书研究连续博弈的信息熵理论,1996年,Mendez—Naya研究了一类连续博弈∽当两个局中人的纯策略空间都不是紧集时,这个博弈在纯策略意义下和策略混合扩张意义下可能都没有博弈值,但当两个局中人的纯策略集合都是实空间的紧集时,连续博弈在混合扩充意义下必有博弈值,因此,仅考虑两个局中人的纯策略集合都是实空间的紧集的情况。
在一般的信息论[10]中,一般研究3种情况:第一种情况是闭区间[a,b]上连续型随机变量的熵,第二种情况是半无限区间[a,+∞),第三种情况是无限区间(-∞,+∞),根据上述分析,我们对第一种情况感兴趣。
按照传统关于无穷大的观点,无法把离散型随机变量和连续型随机变量加以统一,因此,也就无法研究关于连续型随机变量的信息熵的最小取值问题,为了解决这个悬而未决的问题,必须打破所谓标准分析关于无穷大的粗略看法。
为了使读者对本章所用无穷大思想的来历有所了解,我们先回顾微积分的创立历程,无穷小和无穷大首先由Leibniz所引入,但是由于当时无穷小概念自相矛盾——有时不看作零,有时又看作零,所以那时的微积分从数学基础上讲非常不坚固,后来由于Cauchy,Weierstrass等的努力,建立了微积分中的一些基本概念的高度严格体系,回避了无穷小和无穷大的概念,美国数学家、逻辑学家Robinson于1960年开创了一门新兴的数学学科——非标准分析,Robinson利用现代数理逻辑的概念和方法证明了实数结构R可以扩张为包含无穷小与无穷大的结构*R[11,12],在一定意义下*R与R具有相同的性质,更确切地说,他用模型论的方法给出了包括经典数学分析(又称分析学,标准分析)在内的R的完全理论的非标准模型*R,它使Leibniz的无穷小和无穷大问题得到圆满的解决。
展开