Для определения неопределённости ответа на вопрос о материале, из которого сделан дом №16 на улице строителей, можно использовать концепцию информационной энтропии из теории информации. Энтропия измеряет степень неопределённости в системе и рассчитывается с помощью вероятностей различных событий.
В данном случае у нас есть три типа материалов: дерево, кирпич и железобетонные плиты. Количество домов и их материалы таковы:
- 6 домов деревянные,
- 8 домов кирпичные,
- Остальные 6 домов сделаны из железобетонных плит (поскольку всего 20 домов).
Сначала рассчитаем вероятность того, что дом №16 сделан из каждого типа материала:
- Вероятность, что дом деревянный: ( P(\text{дерево}) = \frac{6}{20} = 0.3 )
- Вероятность, что дом кирпичный: ( P(\text{кирпич}) = \frac{8}{20} = 0.4 )
- Вероятность, что дом из железобетона: ( P(\text{железобетон}) = \frac{6}{20} = 0.3 )
Энтропия ( H ) системы (неопределённость) рассчитывается по формуле:
[ H = - \sum_{i} P(i) \cdot \log_2 P(i) ]
Где ( P(i) ) — вероятность каждого события. Подставим наши значения:
[ H = - (0.3 \cdot \log_2 0.3 + 0.4 \cdot \log_2 0.4 + 0.3 \cdot \log_2 0.3) ]
Вычислим значения логарифмов:
[ \log_2 0.3 \approx -1.737 ]
[ \log_2 0.4 \approx -1.322 ]
Теперь подставим их в формулу энтропии:
[ H = - (0.3 \cdot (-1.737) + 0.4 \cdot (-1.322) + 0.3 \cdot (-1.737)) ]
[ H = - (0.3 \cdot -1.737 + 0.4 \cdot -1.322 + 0.3 \cdot -1.737) ]
[ H = 0.3 \cdot 1.737 + 0.4 \cdot 1.322 + 0.3 \cdot 1.737 ]
[ H = 0.5211 + 0.5288 + 0.5211 ]
[ H \approx 1.571 ]
Таким образом, неопределённость ответа на вопрос "Из чего сделан дом №16 на улице строителей?" равна приблизительно 1.571 бит. Это значение показывает среднее количество информации, необходимое для устранения неопределённости относительно материала дома.