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Mathématiques

Calculatrice d'Entropie de Shannon (Information en Bits, Perplexité, Impureté de Gini)

L'entropie en bits de jusqu'à six résultats à partir de leurs fréquences ou probabilités, avec le maximum, l'efficacité, la perplexité et l'impureté de Gini.

Résultats

Entropie (bits) 1,7500 bits
Entropie maximale pour ce nombre de résultats 2,0000 bits
Efficacité (entropie ÷ maximum) 87,5 %
Perplexité (résultats équiprobables équivalents) 3,364
Impureté de Gini 0,6563
Résultats possibles 4

Ce que fait cet outil

L'entropie de Shannon mesure l'imprévisibilité d'un résultat, en bits : le nombre moyen de questions oui/non bien choisies pour savoir ce qui s'est passé. Une pièce équilibrée vaut 1 bit, un dé équilibré 2,585 bits, et des probabilités ½, ¼, ⅛, ⅛ donnent exactement 1,75 bit. L'entropie est maximale quand tous les résultats sont équiprobables et tombe à zéro quand un résultat est certain. La perplexité, 2 puissance l'entropie, est le nombre de résultats équiprobables aussi imprévisibles ; l'impureté de Gini, 1 − Σp², est sa cousine utilisée pour couper les nœuds des arbres de décision. Saisissez des effectifs ou des pourcentages : ils sont normalisés pour vous.

Formule

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

Variables

SymboleSignificationUnité
w1Résultat 1 — fréquence ou probabilité—
w2Résultat 2 — fréquence ou probabilité—
w3Résultat 3 — fréquence ou probabilité—
w4Résultat 4 — fréquence ou probabilité—
w5Résultat 5 — fréquence ou probabilité—
w6Résultat 6 — fréquence ou probabilité—
HEntropie (bits)bits
HMEntropie maximale pour ce nombre de résultatsbits
EFEfficacité (entropie ÷ maximum)%
PPPerplexité (résultats équiprobables équivalents)—
GIImpureté de Gini—
KRésultats possibles—

Exemple résolu

  • Résultat 1 — fréquence ou probabilité50
  • Résultat 2 — fréquence ou probabilité25
  • Résultat 3 — fréquence ou probabilité12,5
  • Résultat 4 — fréquence ou probabilité12,5
  • Résultat 5 — fréquence ou probabilité0
  • Résultat 6 — fréquence ou probabilité0
  • Entropie (bits)1,7500 bits
  • Entropie maximale pour ce nombre de résultats2,0000 bits
  • Efficacité (entropie ÷ maximum)87,5 %
  • Perplexité (résultats équiprobables équivalents)3,364
  • Impureté de Gini0,6563
  • Résultats possibles4

Limites

  • Le calcul est mené en pleine précision et seul l'affichage est arrondi. Si vous recopiez une valeur intermédiaire, de petits écarts peuvent apparaître.
  • Les valeurs par défaut sont des références typiques, pas des mesures de votre situation. Remplacez-les par vos propres données dès que possible.