Чтобы посчитать количество информации в сообщении о том, что из ящика достали шары определённого цвета, нужно воспользоваться концепцией информации в теории вероятностей.
У нас есть 20 шаров, среди которых:
- 10 синих
- 5 зеленых
- 4 желтых
- 1 красный
Теперь, в данном случае, нас интересуют шары черного, белого, желтого и красного цвета.
Черный шар и белый шар: Эти шары отсутствуют в ящике, поэтому вероятность их извлечения равна 0. Информация о том, что был извлечен черный или белый шар, не несет никакой ценности, потому что их просто нет в ящике.
Желтый шар: В ящике находятся 4 желтых шара, и вероятность его извлечения равна \( \frac{4}{20} = 0.2 \).
Красный шар: В ящике находится 1 красный шар, и вероятность его извлечения равна \( \frac{1}{20} = 0.05 \).
Теперь мы можем воспользоваться формулой Шеннона для вычисления информации:
\[ I(x) = -\log_2(P(x)) \]
где \( I(x) \) — количество информации о событии \( x \), а \( P(x) \) — вероятность этого события.
Теперь подсчитаем информацию для желтого и красного шара:
Для желтого шара: \[ I(\text{желтый}) = -\log_2(0.2) \approx 2.32 \, \text{бита} \]
Для красного шара: \[ I(\text{красный}) = -\log_2(0.05) \approx 4.32 \, \text{бита} \]
Итак, количество информации о том, что достали желтый шар, составляет примерно 2.32 бита, а о красном шаре — около 4.32 бита.
Таким образом, сообщение о выделении черного и белого шара несет 0 бит информации, желтого шара — около 2.32 бит, и красного шара — около 4.32 бит.