Paritian

Matemática

Calculadora da Entropia de Shannon (Informação em Bits, Perplexidade, Impureza de Gini)

A entropia em bits de até seis resultados a partir das suas frequências ou probabilidades, com o máximo, a eficiência, a perplexidade e a impureza de Gini.

Resultados

Entropia (bits) 1,7500 bits
Entropia máxima para esse número de resultados 2,0000 bits
Eficiência (entropia ÷ máximo) 87,5 %
Perplexidade (resultados equiprováveis equivalentes) 3,364
Impureza de Gini 0,6563
Resultados que podem ocorrer 4

O que faz esta ferramenta

A entropia de Shannon mede quão imprevisível é um resultado, em bits: o número médio de perguntas de sim/não bem escolhidas para saber o que aconteceu. Uma moeda justa tem 1 bit, um dado justo 2,585 bits, e um caso com probabilidades ½, ¼, ⅛, ⅛ tem exatamente 1,75 bits. A entropia é máxima quando todos os resultados são igualmente prováveis e cai para zero quando um resultado é certo. A perplexidade, 2 elevado à entropia, é o número de resultados equiprováveis que seriam igualmente imprevisíveis; a impureza de Gini, 1 − Σp², é a prima usada para dividir nós nas árvores de decisão. Introduza contagens ou percentagens — são normalizadas por si.

Fórmula

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

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
w1Resultado 1 — frequência ou probabilidade—
w2Resultado 2 — frequência ou probabilidade—
w3Resultado 3 — frequência ou probabilidade—
w4Resultado 4 — frequência ou probabilidade—
w5Resultado 5 — frequência ou probabilidade—
w6Resultado 6 — frequência ou probabilidade—
HEntropia (bits)bits
HMEntropia máxima para esse número de resultadosbits
EFEficiência (entropia ÷ máximo)%
PPPerplexidade (resultados equiprováveis equivalentes)—
GIImpureza de Gini—
KResultados que podem ocorrer—

Exemplo resolvido

  • Resultado 1 — frequência ou probabilidade50
  • Resultado 2 — frequência ou probabilidade25
  • Resultado 3 — frequência ou probabilidade12,5
  • Resultado 4 — frequência ou probabilidade12,5
  • Resultado 5 — frequência ou probabilidade0
  • Resultado 6 — frequência ou probabilidade0
  • Entropia (bits)1,7500 bits
  • Entropia máxima para esse número de resultados2,0000 bits
  • Eficiência (entropia ÷ máximo)87,5 %
  • Perplexidade (resultados equiprováveis equivalentes)3,364
  • Impureza de Gini0,6563
  • Resultados que podem ocorrer4

Limitações

  • O cálculo é feito com precisão total e apenas a apresentação é arredondada. Se copiar um valor intermédio e voltar a escrevê-lo, podem surgir pequenas diferenças.
  • Os valores por defeito são referências típicas e não medições da sua situação. Substitua-os pelos seus próprios dados sempre que os tiver.