世界上信息熵最大的语言是汉语吗

严谨一点的回答是,汉语是世界上信息熵最大的主流语言。
1948年,香农的《A mathematical theory of communication》一文震撼了学术界,从此开创了一个信息度量时代。既然事件发生的信息可以度量,语言也是一种信息传递手段,那么语言中的信息究竟是多少?世界上有最优的语言吗?

在正式开始之前,我们先来谈谈信息熵跟信息量之间的关系。
信息量是事件可能性不确定度的度量, 第 世界上信息熵最大的语言是汉语吗
个可能性中信息量是 世界上信息熵最大的语言是汉语吗
,比如明天下雨有下雨不下雨两个可能性,下雨的概率是 世界上信息熵最大的语言是汉语吗
,那么下雨的信息量就是 世界上信息熵最大的语言是汉语吗
.
信息熵指的是事件发生的所有可能性中包含信息的期望平均值,
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这里的“事件”可以指代任何随机发生的事情,比如提笔写下随机一个字。如果对上述定义不是很理解的话,可以参考下边这个回答~
信息熵是什么?那么,如果想要计算一个事件的信息熵,需要什么要素呢?从信息熵公式,很明显可以看出是 事件发生的所有可能性,以及对应的概率。

我们为什么要计算语言的信息熵呢?
抛开兴趣不谈,其实从科学研究角度,语言的信息熵研究也有着非常现实的意义。如果可以准确的计算出语言的信息熵,那么就得到该语言的信息压缩的下界,即文本压缩算法到达这个界限再也无法压缩。这种算法就是该语言的最优压缩算法,不需要继续优化辣。

现在可以回到原来的问题,语言的信息熵究竟是多少?

这个问题的计算方式其实很直观,只需要代入信息熵的公式就可以了。但是困扰信息论和语言学者将近一个世纪的问题是,我们无法准确地知道一个语言中特定文字的出现概率,甚至有时难以统计某种语言中究竟有多少种字符。

信息论科学家只能通过各种手段来估计各个语言的信息熵,比如Shannon认为英语的信息熵在0.6到1.3bits/字之间,Cover和King则认为英语的信息熵是1.25bits/字。差异来自于样本和实验方法的不同。英语等表音文字只有24个字母, 但是对于汉语,统计难度就大大增加了。幸运的是,当年信息论发展不久,各行各业的科学家都投入了极大兴趣来探索各种语言,即使中文有很大的特殊性,信息论前辈们也排除万难,用统计采样的方式计算了汉语的信息熵(数据集不完备),


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很明显,中文不论从以文字,部首还是音节作为统计基础,其信息熵都远远超过英语。
看到这里各位观众可能觉得已经满足了,但是这样计算出的实验结果并不能与其它语言直接对比。因为上述实验基于不同的数据集,不能确定实验样本是否蕴含着等量的信息,同样不能排除翻译人员的个人原因导致的信息误差。

2002年,哈佛大学的Frederi等人重新做了对比实验。他们认为,从过往的自然语言研究来看,自然语言都有着很多共同的统计特性和相似的模式。他们假设,对不同种类的语言,类似PPM这种基于马尔科夫的压缩算法会忽视语言特性,把文本压缩至逼近信息压缩下界。
换句话说,如果采用的压缩算法不是针对某种语言特殊优化,不同的语言可以通过比较算法的压缩效率来近似比较信息熵。因此他们设计了一个实验,采用PPM算法压缩了各种不同版本的圣经:


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