關於交叉熵

2021-08-03 21:08:24 字數 779 閱讀 6907

在資訊理論中可以根據夏農熵估計乙個字串中每個符號$s_$編碼所需的最小位數,前提是每個字元出現的概率$p_$是已知的.
舉個例子:

比如,apple這個單詞的夏農熵:

每個字元在字串中出現的概率:

pa

=pl=

pe=1

5=0.2

pl

=25=

0.4

資訊熵: h=

−3×0.2×l

og2(

0.2)

−0.4×l

og2(

0.4)

=1.92193

qi而不是真實概率pi

,則每個符號的編碼長度會增加,可以採用一種次優的編碼方案對同乙個字串進行計算編碼所需的平均最小位數.

例如,ascii對apple中的每乙個字元賦予的概率是相同的qi

=1256 h=−

3×0.2×lo

g2(1

256)

−0.4×l

og2(

1256)=

8

所以在ascii編碼對每個字元編碼為8位

在採用交叉熵構建損失函式時候,p為期望的輸出和概率分布,即實際的概率分布.q為模型計算得到的輸出.根據上面的例子:當pi

=qi 時,得到的熵最小.所以利用交叉熵來比較兩個分布的吻合情況,非常合適,交叉熵越小,模型的輸出就越接近真實的概率分布.

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