Среднее количество информации, содержащееся в ансамбле 
, определяется математическим ожиданием
. (2.6)
Величина 
называется энтропией ансамбля 
и имеет размерность 
. Под термином сообщение понимается элемент ансамбля : это может быть символ или набор символов, образующих некоторое сообщение и т. д.
Пример 1. Положим, 
образуют ансамбль сообщений . Вероятности реализаций этих сообщений соответственно равны 
0.1, 
0.4, 
0.2, 
0.3. Определим количество информации, содержащуюся в каждом сообщении, и меру неопределённости в ансамбле .
После расчетов получим
3.3219 
, 
1.3219 , 
2.3219 , 
1.7369 .
Энтропия ансамбля равна 
1.84644 
.
Как видно, наибольшее количество информации содержится в сообщении 
, которая реализуется с наименьшей вероятностью, и наименьшее количество информации содержится в сообщении 
, вероятность реализации которой наибольшая. Чем ближе к единице вероятность реализации сообщения, тем меньше информации содержится в этом сообщении. Эти выводы хорошо согласуются с субъективным представлением о ценности получаемых сведений.
Пример 2. Положим, одно из сообщений ансамбля реализуется с вероятностью 
0. Тогда какое-то другое сообщение будет реализовываться с вероятностью 
1. Вычислим энтропию вновь полученного ансамбля 
.
.
Получили неопределённость типа 
. Разрешив эту неопределённость, получим 
. Неопределённость в ансамбле 
отсутствует.
Энтропия характеризует меру средней неопределённости ансамбля .Пусть задан ансамбль : { 
} с распределением вероятностей 
, 
. Тогда энтропия удовлетворяет неравенству
. (2.7)
Доказательство. Левая часть неравенства следует из определения энтропии ансамбля . Для доказательства правой части рассмотрим разность 
и преобразуем её
В дальнейшем используем неравенство 
, рисунок 2.1. Знак равенства будет только в случае 
. Тогда имеем
.
Из последнего неравенства следует, что знак равенства в правой части неравенстве (2.7) будет в том случае, если
= 1 или 
.
Энтропия ансамбля будет максимальной, если все события 
равновероятны. Ценность информации в каждом сообщении, с точки зрения частоты её появления в результате опытов, будет равна 
.
Вычислим энтропию произведения ансамблей : 
и 
: 
. Произведение ансамблей образует матрицу сообщений
с распределением вероятностей
.
Пользуясь определением энтропии ансамбля, запишем энтропию произведения ансамблей
=
(2.8)
Условная энтропия 
зависит от условной меры информации 
- количества информации, содержащаяся в сообщении 
, при условии, что уже реализовалось сообщение , т.е. - это не случайное событие в условной мере информации 
, случайность реализации учитывается в вероятности 
.
Если ансамбли и независимы, т.е. 
, то энтропия произведения ансамблей равна сумме энтропий ансамблей и
. (2.9)
Пользуясь методикой, применяемой при доказательстве неравенства (2.6), можно показать, что
. (2.10)
Если имеется множество ансамблей 
, то энтропия произведения ансамблей равна
,
(2.11)
