[인간공학기사] 정보전달량 구하는 방법 및 의미파악(전달=입력+출력-결합)

전달정보량을 구하고, 그 의미를 알 수 있다.

1. 정보전달량은 어떻게 구할까?

 

1-1. 입력(자극)정보량 H(x) 구하기

 

1-2. 출력(반응)정보량 H(y) 구하기

 

1-3. 결합정보량 H(x,y) 구하기

 

1-4. 정보전달량 T(x,y) 구하기

 

다음은 신호처리기가 입력 x(빨강, 파랑)을 받아 출력 y(통과, 정지)로 판단한 10회 실험 결과를 나타낸 표이다.

구 분	통과	정지	합계
빨강	3	2	5
파랑	5	0	5
합계	8	2	10

 

이 표를 보고,

전달정보량은 0.23bit 임을 알 수 있는데, 출력 y를 보면 입력 x에 대한 불확실성이 0.23비트만큼 감소함을 의미한다.

실험에서 주어진 입력정보량이 1bit 였으니, 입력에 담긴 정보의 23%만 유효하게 전달된 셈이다.

 

출력정보량은 0.72bit 이다.

출력의 최대는 1bit(50:50)인데, 통과와 정지의 비가 0.8 : 0.2라 0.72비트에 그치는 걸 알 수 있다.

 

 

1. 전달정보량은 어떻게 구할까?

전달정보량는 입력(자극)정보량과 출력(반응)정보량의 합에서 결합정보량을 감한다. 

이를 수식으로 표현하면,

T(x,y) = H(x) + H(y) - H(x,y)

로 나타낸다

 

1-1. 입력(자극)정보량 H(x) 구하기

위 실험표에서 입력정보량 H(x)는 빨강 : 파랑 = 5 : 5 임을 알 수 있다.

 

1-2. 출력(반응)정보량 H(y) 구하기

출력정보량 H(y)는 통과 : 정지 = 8 : 2로,

 

1-3. 결합정보량 H(x,y) 구하기

결합정보량 H(x,y)는 신호처리기가 빨강을 입력받아 통과로 판단한 경우, 빨강을 입력받아 정지로 판단한 경우, 입력 파랑신호를 받고 통과로 판단한 경우, 파랑 입력 신호를 정지로 판단한 경우로 정리하고, 이를 대입하면 결합정보량은 1.49bit 이다.

p(빨강, 통과) = 3/10 = 0.3

p(빨강, 정지) = 2/10 = 0.2

p(파랑, 통과) = 5/10 = 0.5

p(파랑, 정지) = 0/10 = 0.0

 

1-4. 정보전달량 T(x,y) 구하기

따라서 정보전달량은 1 + 0.72 - 1.49 = 0.23 bit 이다.