香农熵

时间:2024-11-04 20:38:32编辑:流行君

信息论——香农熵

信息论是量化处理信息的科学分支。处理数据信息集合前后信息发生的变化称为信息增益,信息增益越高的特征就是越好的选择。

集合信息的度量方式称为 香农熵 或简称 熵,源于信息理论之父“克劳德·香农”。

信息量越大,特征越多,权重越小

熵: 信息的期望值。

在多分类的事务中,假设 的信息为:

           

            注 : =     真数的指数与不转换结果相同

其中 是该选择分类事务的概率。计算熵则需要计算所有类别中所有 可能值包含的信息期望值(n是分类数目):

         







线性转换:

    注意 线性的最高次项为1,否则就是非线性

    lambda乘以一个系数常量{x_1}

    如果(线性):

        z = wx + b

        乘积与变量x有关系 则看作为系数

                            没关系 则看作常量

指数转换:

    softmax非线性转换(存在指数操作)

    作用:大的更大,小的更小,差别更加明显

最大似然函数的负数,成为所求的损失函数(解决问题的一种思想)

大数定理:

    当频率大到一定程度就是概率

激活函数:

    神经网络也是线性的

    将激活信息(幂函数、指数函数)向后传入下一层神经网络,解决非线性问题

    如果(线性):

        z = wx + b

        乘积与变量x有关系看作为系数

                    没关系看作常量

    如果(非线性):

        加入了幂函数{e^x}等

矩阵中:

    一行是一个样本,一列是一个特征

线性回归就是神经网络

在python中如何取消返回值使用(不用相应位置的返回值):

    _, book, hook = function()

PS:

    污点修复工具,先刷背景也可以 思想(不太好用)

    修复画笔工具,alt+鼠标右键调整硬度和上下调整直径

                             alt+鼠标左键复制replication所选区域样本

    通过已经完成图片叠压修图更快、更轻松


什么是信息熵、条件熵和信息增益

信息增益描述了一个特征带来的信息量的多少,往往用于特征选择


信息增益 = 信息熵 - 条件熵

一个特征往往会使一个随机变量Y的信息量减少,减少的部分就是信息增益

一个例子

如图所示,目标值是:playtennis,也就是是否打球

有四个特征:天气、温度、湿度、风

信息熵

信息熵的公式:

H(X)=−∑i=1np(xi)logp(xi)

以上图为例,设是否打球这一随机变量为Y,则

p(y=yes)=514

p(y=no)=914

所以H(Y)=−514∗log(514)−914∗log(914)=0.6518

条件熵

条件熵表示在条件X下Y的信息熵。公式如下:

H(Y|X)=∑x∈Xp(x)H(Y|X=x)

在上图的例子中,设humidity湿度为随机变量X

则,p(x=high)=7/14=1/2=p1

p(x=normal)=7/14=1/2=p2

所以,H(Y|X)=p1*H(Y|X=high)+p2*H(Y|X=normal)

而接下来就是计算H(Y|X=high)和H(Y|X=normal)

根据信息熵的计算方法可以得出:

H(Y|X=high)=-4/7*log(4/7)-3/7*log(3/7) = 0.6829

H(Y|X=normal)=-1/7*log(1/7)-6/7*log(6/7) = 0.4101

因此,条件熵为:1/2*0.6829+1/2*0.4101=0.5465

信息增益

信息增益 = 信息熵 - 条件熵=0.6518-0.5465=0.1053

也就是说,引入了湿度humidity这个变量之后,就使得是否打球这个变量的信息量就从0.6518减小到了0.5465

信息量是描述变量的不确定性的,值越大,就表示这个事件越不确定

因此,湿度这个变量的引进,使得这种不确定性降低了,有利于做决定

信息增益常用于决策树的构建,和特征选择


足球好还是篮球好 举例说明~

对女生来说貌似都不怎么合适。。。
因为足球(我喜欢足球)要用腿,所以小腿的腿肚可能会变粗哦(只是可能,有的也没变,只是变有力和健美了)
然后是篮球,上半身变粗是必不可少的吧?不然你要怎么发力能?记的我(男生)小学到初三打篮球(基本不打的)的时候投三分是要靠砸的,不然根本没力气,到高中身体发育了才有点力气了,所以参考我们班打篮球的同学各个肌肉都很粗,我感觉不健美。
然后呢。音乐方面的话,足球音乐绝对是篮球没的比的,篮球锦集大都没配背景音乐直接看的,足球的话就很多了,而且很热门,不信去看天下足球!!
好了,说了这么多,最后还是要看你自己了`


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