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Matemáticas

Calculadora de la Entropía de Shannon (Información en Bits, Perplejidad, Impureza de Gini)

La entropía en bits de hasta seis resultados a partir de sus frecuencias o probabilidades, con el máximo, la eficiencia, la perplejidad y la impureza de Gini.

Resultados

Entropía (bits) 1,7500 bits
Entropía máxima para ese número de resultados 2,0000 bits
Eficiencia (entropía ÷ máximo) 87,5 %
Perplejidad (resultados equiprobables equivalentes) 3,364
Impureza de Gini 0,6563
Resultados que pueden ocurrir 4

Qué hace esta herramienta

La entropía de Shannon mide cuán impredecible es un resultado, en bits: el número medio de preguntas de sí/no bien elegidas para saber qué ocurrió. Una moneda justa tiene 1 bit, un dado justo 2,585 bits, y un caso con probabilidades ½, ¼, ⅛, ⅛ tiene exactamente 1,75 bits. La entropía es máxima cuando todos los resultados son igual de probables y cae a cero cuando un resultado es seguro. La perplejidad, 2 elevado a la entropía, es el número de resultados equiprobables que serían igual de impredecibles; la impureza de Gini, 1 − Σp², es la prima que se usa para dividir nodos en los árboles de decisión. Introduzca recuentos o porcentajes: se normalizan solos.

Fórmula

H = −Σ pᵢ log₂ pᵢ · H_max = log₂ k · perplexity = 2ᴴ · Gini impurity = 1 − Σ pᵢ²

Variables

SímboloSignificadoUnidad
w1Resultado 1 — frecuencia o probabilidad—
w2Resultado 2 — frecuencia o probabilidad—
w3Resultado 3 — frecuencia o probabilidad—
w4Resultado 4 — frecuencia o probabilidad—
w5Resultado 5 — frecuencia o probabilidad—
w6Resultado 6 — frecuencia o probabilidad—
HEntropía (bits)bits
HMEntropía máxima para ese número de resultadosbits
EFEficiencia (entropía ÷ máximo)%
PPPerplejidad (resultados equiprobables equivalentes)—
GIImpureza de Gini—
KResultados que pueden ocurrir—

Ejemplo resuelto

  • Resultado 1 — frecuencia o probabilidad50
  • Resultado 2 — frecuencia o probabilidad25
  • Resultado 3 — frecuencia o probabilidad12,5
  • Resultado 4 — frecuencia o probabilidad12,5
  • Resultado 5 — frecuencia o probabilidad0
  • Resultado 6 — frecuencia o probabilidad0
  • Entropía (bits)1,7500 bits
  • Entropía máxima para ese número de resultados2,0000 bits
  • Eficiencia (entropía ÷ máximo)87,5 %
  • Perplejidad (resultados equiprobables equivalentes)3,364
  • Impureza de Gini0,6563
  • Resultados que pueden ocurrir4

Limitaciones

  • El cálculo se realiza con precisión total y solo se redondea la presentación. Si copia un valor intermedio y lo vuelve a escribir, pueden aparecer pequeñas diferencias.
  • Los valores por defecto son referencias típicas, no mediciones de su situación. Sustitúyalos por sus propios datos siempre que los tenga.