Система представляет собой 3 монеты. Нас интересует количество выпавших орлов при подбрасывании всех трех монет. Найти энтропию системы.
Условие:
Решение:
Для определения энтропии системы, нам необходимо знать вероятности всех возможных состояний системы. В данном случае, у нас есть 3 монеты, каждая из которых может выпасть либо орлом, либо решкой. Таким образом, у нас есть 8 возможных состояний системы:
- Орел-орел-орел (HHH)
- Орел-орел-решка (HHT)
- Орел-решка-орел (HTH)
- Орел-решка-решка (HTT)
- Решка-орел-орел (THH)
- Решка-орел-решка (THT)
- Решка-решка-орел (TTH)
- Решка-решка-решка (TTT)
Для каждого из этих состояний, мы можем определить вероятность его возникновения. Поскольку все монеты являются независимыми, вероятность выпадения орла или решки для каждой монеты составляет 0.5.
Теперь мы можем рассчитать энтропию системы, используя формулу Шеннона:
H = -Σ(p * log2(p))
где Σ обозначает сумму по всем состояниям системы, p - вероятность каждого состояния.
Применяя эту формулу к нашей системе, мы получим:
H = -(0.125 * log2(0.125) + 0.125 * log2(0.125) + 0.125 * log2(0.125) + 0.125 * log2(0.125) + 0.125 * log2(0.125) + 0.125 * log2(0.125) + 0.125 * log2(0.125) + 0.125 * log2(0.125))
H = -(8 * (0.125 * log2(0.125)))
H = -(8 * (-3))
H = 24
Таким образом, энтропия системы составляет 24.