エントロピー

不確実性の数学

エントロピーは不確実性を測る:ランダムな結果にどれくらい驚くと期待するか。公平なコインは最大限不確実で;両面が表のコインは驚きを全く持たない。クロード・シャノンはこれを数にした、期待驚きで、稀な事象の驚きは−log p(x)です(より稀はより驚きを意味する)。

log₂を使うとエントロピーをビットで測り、結果を特定するために必要なyes/no質問の平均数です。分布が一様のとき(すべての結果が等しくありそう、最大の混乱)エントロピーが最大で、1つの結果が確実なとき(驚きようがない)ゼロです。

図は単一の偏ったコインのエントロピーH(p) = −p log₂ p − (1−p) log₂(1−p)を示す。pをドラッグしてください:エントロピーはp = 0.5でピーク(1フルビット、genuine なコイン投げ)で確実な端で0に落ちる。

機械学習における位置づけエントロピーはほぼすべての分類損失の親です。無損失圧縮の下限を設定しクロスエントロピー(次のレッスン)の基準となる、標準の訓練損失です。RLと探索ではエントロピーボーナスが目的に加えられ、ポリシーが早すぎく崩壊するのを防ぐ:エントロピーを最大化するは「不確実のまま、探索を続ける」を意味する。決定木はエントロピーを最も減らす特徴で分割する(情報利得)。
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