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信息代数:一个公理化基础

信息论 2025-04-21 v2 math.IT

摘要

信息代数背后的基本思想是:信息以片段形式出现,每个片段指向某个特定问题;这些片段可以被组合或聚合;并且与给定问题相关的部分可以被提取出来。这种代数结构可以有不同的形式。问题最初由变量子集表示,信息片段则由与变量域相关联的赋值表示,这导致了一种称为赋值代数的代数结构。这种代数结构的基本公理体系本质上由 Shenoy 和 Shafer 提出。本文提出了一个更为一般的问题系统观点,并将信息片段与该问题系统的元素相关联,从而引出一个新的、扩展的信息代数公理系统。经典的赋值代数本质上是这个新系统的一个特例。本文全面讨论了这种新信息代数的代数理论,包括局部计算、有标号与无域版本代数之间的对偶性、信息序、信息的有限性与逼近、紧致与连续信息代数。最后,基于到信息代数的随机映射,对不确定信息进行了相当完整的讨论,并证明这代表了经典 Dempster-Shafer 理论的一种推广。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.02658,
  title  = {Algebras of Information. An Axiomatic Foundation},
  author = {Juerg Kohlas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.02658},
  year   = {2025}
}