機器學習筆記 資訊熵

2021-08-29 04:13:01 字數 1265 閱讀 8973

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機器學習筆記-資訊熵

資訊的大小跟隨機事件的概率有關:越小概率的事情發生了產生的資訊量越大(目睹飛碟);越大概率的事情發生了產生的資訊量越小(太陽東昇西落)。因此乙個具體事件的資訊量應該是隨著其發生概率而遞減的,且不能為負

而資訊熵則是在結果出來之前對可能產生的資訊量的期望——資訊熵是考慮該隨機變數的所有可能取值,即所有可能發生事件所帶來的資訊量的期望之和。離散隨機變數的概率分布為p(xi),則熵(entropy)的公式如下:

推導過程可以點通俗理解資訊熵

資訊增益恰好是:資訊熵-條件熵。換句話說,資訊增益代表了在乙個條件下,資訊複雜度(不確定性)減少的程度。

在決策樹中,資訊增益是針對某個特徵有無時資訊量的差值,即資訊增益越大,則這個特徵的選擇性越好。

概率定義:待分類的集合的熵和選定某個特徵的條件熵之差(這裡指的是經驗熵或經驗條件熵,由於真正的熵並不知道,是根據樣本計算出來的),公式如下:

關於資訊增益的更多訊息通俗理解決策樹演算法中的資訊增益

上面提到了條件熵h(y|x),他是用來解釋資訊增益而引入的概念。

在給定隨機變數x的條件下,隨機變數y的條件熵被描述為:

在給定x的條件下,y的條件概率分布的熵對x的數學期望。也就是說,條件熵h(y|x)表示在已知隨機變數x的條件下隨機變數y的不確定性

在機器學習中為選定某個特徵後的熵,公式如下:

關於條件熵的更多資訊通俗理解條件熵

一組事件的兩個分布p,q,則它們在給定樣本集上的交叉熵定義如下:

交叉熵越低,這個策略就越好,最低的交叉熵也就是使用了真實分布所計算出來的資訊熵,因為此時 ,交叉熵 = 資訊熵。

這也是為什麼在機器學習中的分類演算法中,我們總是最小化交叉熵,因為交叉熵越低,就證明由演算法所產生的策略最接近最優策略,也間接證明我們演算法所算出的非真實分布越接近真實分布。當兩個分布完全相同時,交叉熵取最小值。

即交叉熵可衡量兩個分布的相似程度,越小越相似。

通俗理解資訊熵

通俗理解條件熵

如何通俗的解釋交叉熵與相對熵?-cyberrep

資訊&熵&資訊增益

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1.在資訊理論中,熵被用來衡量乙個隨機變數出現的期望值。它代表了在被接收之前,訊號傳輸過程中損失的資訊量,又被稱為資訊熵。資訊熵也稱信源熵 平均自資訊量。2.從直觀上說,資訊熵越大,變數包含的資訊量越大,變數的不確定性也越大。乙個事物內部會存在隨機性,也就是不確定性,而從外部消除這個不確定性唯一的辦...

機器學習之資訊熵

資訊熵的公式 先丟擲資訊熵公式如下 其中 p xi 代表隨機事件x為 xi的概率,下面來逐步介紹資訊熵的公式 資訊量是對資訊的度量,就跟時間的度量是秒一樣,當我們考慮乙個離散的隨機變數x的時候,當我們觀察到的這個變數的乙個具體值的時候,我們接收到了多少資訊呢?多少資訊用資訊量來衡量,我們接受到的資訊...

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資訊熵表示 隨機變數 的不確定性。不確定性越大 即所謂的資訊量越大 資訊熵越大。首先從直覺上來講,是可以的。不然我們怎麼覺得有的人廢話特別多,卻沒什麼資訊量 而有的人一語中的,一句話就傳達了很大的資訊量。有些事情本來不是很確定 例如 明天 是漲是跌 1 明天nba決賽開始了 和 跌漲 沒關係,所以 ...