Let $ X_1, \ldots, X_n $ be independent random variables taking values in the alphabet $ \{0, 1, \ldots, r\} $, and $ S_n = \sum_{i = 1}^n X_i $. The Shepp--Olkin theorem states that, in the binary case ($ r = 1 $), the Shannon entropy of $ S_n $ is maximized when all the $ X_i $'s are uniformly distributed, i.e., Bernoulli(1/2). In an attempt to generalize this theorem to arbitrary finite alphabets, we obtain a lower bound on the maximum entropy of $ S_n $ and prove that it is tight in several special cases. In addition to these special cases, an argument is presented supporting the conjecture that the bound represents the optimal value for all $ n, r $, i.e., that $ H(S_n) $ is maximized when $ X_1, \ldots, X_{n-1} $ are uniformly distributed over $ \{0, r\} $, while the probability mass function of $ X_n $ is a mixture (with explicitly defined non-zero weights) of the uniform distributions over $ \{0, r\} $ and $ \{1, \ldots, r-1\} $.
翻译:X_1,\ldots,X_n美元是独立的随机变量,其值以字母字母表示 $0, 1,\ldots, r_美元, 和 $S_n = sump ⁇ i = 1 ⁇ n X_i 美元。 Shepp- Olkin 理论指出,在二进制情况下,当所有X_i美元统一分布时,即Bernoulli(1/2)。 为了将这个标语概括为任意的限定字母,我们得到了一个较低的约束, 证明在一些特殊情况下, 美元的最大 entropy= 1 $n X_ 美元 美元 = 1 美元, 香农特朗特朗特朗特朗特朗特朗特朗特朗特朗特朗特朗特朗特兰特兰特兰特兰特兰特兰特兰特兰。 除了这些特殊案例之外,还提出一个推论,即当所有 $n, r r $, i $ (S_n) $ $ $ 美元统一分布超过 $ r__ r___x 美元 美元 美元 美元 美元, 而 美元, 而 美元 美元 美元 美元 美元 美元, 美元 美元 美元 美元 美元, 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 和 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 0. 的重量 的重量 的重量 的重量 的重量 的重量 的重量 的重量 确定, 的重量 的重量 的 的重量 的 的 的 的重量 的重量 的重量 的 的 的重量 的重量为 非 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 美元 0. 0. 0. 美元, 美元, 美元 美元 美元 美元 美元, 的重量值是 0. 0. 美元 美元 美元, 美元 美元 的 美元, 美元 美元 美元, 的 美元 美元, 的 的