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エントロピー (情報)
熱力学エントロピーから派生した概念

ほとんど知らないのでこれ以上書けない……takker

エントロピーが高い=レアい、だと解釈しているsta
意味がわからないよnishio
「何が」レアいの??
事象?
それだと個別の事象にエントロピーなんてないからおかしい
レアいとは、ある世界におけるある事象の確率が低いこと
この定義なのならおかしい
具体的な事例を考えてみると良い?
布袋の中に白石と黒石があって、それを一つ取り出して観測することを考える
この時「白50黒50」の方が「白99黒1」よりエントロピーが高い
前者のエントロピーが1bitであるのに対して後者のエントロピーは0.08bitしかない
情報理論の定義見てみると、確率の話とか出てきてわけわからん
エントロピーが高いほど「不確かさ」が大きいとよく言われますねyosider
n回混乱してますsta
エントロピーが高い=不確かさが大きい=レアい、という解釈が微妙なのかもしれない
特に 不確かさが大きい=レアい この部分
レアいとは、ある世界におけるある事象の確率が低いこと
木を見ている
エントロピーはこれを指す言葉だと思っていたが、たぶん違くてsta
不確かとは、ある世界における事象が不安定であること
森を見ている
こっちを指しているのではないか、と今思ったsta
>確率分布p(x)のエントロピーは
と書いてるnishio
事象のエントロピー」ではない
そうなのかsta
その事象が起きる確率(の低さ)、のような理解をしていたsta
情報理論や熱力学における定義はよくわからない
比喩として使われている方のエントロピーの話
と思ったけどタイトルに「(情報)」ってあるな……stastastaうわぁ
そう思うyosider
数学的には、エントロピーが個別の事象の関数ではなく、確率分布(状況)そのものの関数であることと対応
レアという言葉を使うなら、エントロピー = 起こり得る事象のレア度の期待値?yosider
\log \frac 1 {p(x)}を事象xのレア度と呼んでいる)
まあ確率が小さくなるほどこの値は大きくなるから筋は通ってるnishio
エントロピーが高い = 起こり得る事象のレア度の期待値が高い
レア度が高い事象が少しだけあってもエントロピーは高くならない
レア度が(それなりに)高い事象がたくさんある(一様分布に近づく)とエントロピーは高くなる

あれ?逆では?miyamonz
エントロピーは増大していくから、エントロピーが低いほうが特殊な状態なのでは

確率分布p(x)のエントロピーは
\mathcal{H}(p) := \mathbb{E}_{x \sim p} \log \frac 1 {p(x)} = - \int dx p(x) \log p(x)
確率分布の汎関数
\log \frac 1 {p(x)}の期待値
個別の事象xの情報量、自己エントロピーなどと呼ばれるぽい
レア度とも言えそうyosider
エントロピーは平均情報量とも呼ばれる
エントロピーを最大化する分布の例
制約がない(値域のみ分かっている)場合は一様分布のときエントロピー最大

それなりの確率でとり得る状態がたくさんある状況ほど、状況の不確実性が高い
一様分布のような分布になり、エントロピーは高い
逆に、ある事象の確率が1で、それ以外の事象の確率がすべて0という状況だと、状況に不確実性はない
エントロピーは0
p=1\log p=0よりp \log p = 0
p=0\lim_{p\to0} p \log p = 0

情報エントロピーH(bit)
H= \sum_{i=1}^S p_i \log_2 \frac{1}{p_i}
S 現象が採り得る状態の数
i各状態
p_i状態iが起こる確率
これを連続にすると↑の定義と同じか基素
はれしかない砂漠なら
S=1(晴れだけ)
晴れの確率p_1=1
H=0 bit
晴れと雨の確率がそれぞれ50%の地点Aなら
S=2(晴れと雨の2通り)
晴れの確率p_1=雨の確率p_2=0.5
H=1 bit
地点Aの天気の不確かさは砂漠より1bit大きい

これを見たぐらいしか覚えていないwogikaze