基于信息度量的基础实验规划：RoboMendel 问题
信息论
2012-10-18 v1 math.IT
摘要
在本文中，我们概述了试图“将科学方法转化为数学”时出现的一些数学问题。具体而言，我们以明确的概率论和信息论术语考虑实验规划问题（选择下一步要进行的最佳实验）。我们将此表述为一个信息度量问题；即，我们寻求对信息度量的严格定义，以衡量实验可能的信息产出，使得最大化该信息度量确实能可靠地选择要执行的最佳实验。我们提出了一个令人惊讶的结果：仅根据可观测变量的预测能力来定义度量，会产生一个可以收敛到经典互信息的度量，该互信息衡量实验观测关于潜在隐藏变量的信息量。我们展示了期望势信息度量如何计算实验的“信息率”及其总可能产出，以及实验对照的信息价值。为了说明这些概念在指导基础科学探究中的效用，我们提出了一个广泛的案例研究（RoboMendel），应用这些度量来提出用于发现遗传学基本原理的实验序列。
引用
@article{arxiv.1210.4808,
title = {Basic Experiment Planning via Information Metrics: the RoboMendel Problem},
author = {Christopher J. Lee and Marc Harper},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.4808},
year = {2012}
}