Для начала, разберем, что означает количество информации в битах. Один бит информации позволяет различить два состояния (например, 0 и 1). Четыре бита информации позволяют различить 2^4 = 16 различных состояний.
Сообщение о том, что достали белый карандаш, несет 4 бита информации. Это означает, что вероятность достать белый карандаш должна быть одной из 16 возможных состояний (или событий).
Теперь, давайте определим общую вероятность события "достать белый карандаш" из коробки с 64 карандашами. Пусть x — количество белых карандашей.
Для вычисления энтропии (количества информации) используется формула Шеннона:
[ I = -\log_2(p) ]
где ( I ) — количество информации в битах, а ( p ) — вероятность события.
В нашем случае:
[ 4 = -\log_2\left(\frac{x}{64}\right) ]
Решим это уравнение для x:
[ 4 = -\log_2\left(\frac{x}{64}\right) ]
[ -4 = \log_2\left(\frac{x}{64}\right) ]
[ 2^{-4} = \frac{x}{64} ]
[ \frac{1}{16} = \frac{x}{64} ]
[ x = \frac{64}{16} ]
[ x = 4 ]
Таким образом, в коробке находится 4 белых карандаша.