對資訊量,熵,相對熵,交叉熵的理解

2021-08-21 03:54:38 字數 1110 閱讀 3986

下面自己做個總結。

假設x是乙個離散型隨機變數,其取值集合為c,概率分布函式p(x)=pr(x=x),x∈c,則定義事件x=xi

資訊量

為:

上式有兩個含義:

1、當事件發生前,表示該事件發生的不確定性;

2、當事件發生後,標是該事件所提供的資訊量

資訊量的單位取決於對數所取的底,若以2為底,單位為位元,以e為底,單位為奈特,以10為底,單位為哈特。

用來表示

所有資訊量的期望,即: 

熵是從整個集合的統計特性來考慮的,它從平均意義上來表徵信源的總體特徵。

資訊熵具有以下兩種物理含義:

1、表示信源輸出前信源的平均不確定性

2、表示信源輸出後,每個符號所攜帶的平均資訊量

相對熵又稱

kl散度,如果我們對於同乙個隨機變數 x 有兩個單獨的概率分布 p(x) 和 q(x),我們可以使用 kl 散度(kullback-leibler (kl) divergence)來衡量這兩個分布的差異。

在機器學習中,p往往用來表示樣本的真實分布,q用來表示模型所**的分布。

kl散度

交叉熵

對式kl散度計算公式變形可以得到

等式的前一部分恰巧就是p的熵,等式的後一部分,就是交叉熵:

資訊量 資訊熵 交叉熵 相對熵

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