Informačná teória a neistota

Entropy

Entropia

Entropy je miera neurčitosti pravdepodobnostného rozdelenia. Shannonova entropia sa počíta ako záporný súčet pravdepodobností násobených ich logaritmami a dosahuje nízku hodnotu pri koncentrovanom rozdelení, vysokú pri rovnomernejšom rozdelení. V strojovom učení sa používa pri výbere rozdelenia v rozhodovacích stromoch, pri odhade neistoty predikcie, v regularizácii a v reinforcement learningu. Hodnota závisí od základu logaritmu a nehovorí, či je najpravdepodobnejšia trieda správna.

Posledná odborná revízia
28. júla 2026
Odborný garant
Miroslav Schmiedt
ID
AI-GEO-E-16

Odborná definícia

Odborná definícia

Entropy je miera neurčitosti pravdepodobnostného rozdelenia. Shannonova entropia sa počíta ako záporný súčet pravdepodobností násobených ich logaritmami a dosahuje nízku hodnotu pri koncentrovanom rozdelení, vysokú pri rovnomernejšom rozdelení. V strojovom učení sa používa pri výbere rozdelenia v rozhodovacích stromoch, pri odhade neistoty predikcie, v regularizácii a v reinforcement learningu. Hodnota závisí od základu logaritmu a nehovorí, či je najpravdepodobnejšia trieda správna.

Zrozumiteľné vysvetlenie

Zrozumiteľné vysvetlenie

Ak model priradí jednej triede pravdepodobnosť 99 percent, jeho rozdelenie má nízku entropiu, pretože je rozhodnuté. Ak rozdelí pravdepodobnosť približne rovnako medzi päť možností, entropia je vysoká. To však neznamená, že prvý model má pravdu. Môže byť sebavedomo chybný. Entropia meria rozptýlenie predikovaných možností, nie súlad s realitou. Pri aktívnom učení sa často vyberajú prípady s vysokou entropiou, no pri posune dát môže byť model neisto aj nesprávne kalibrovaný. Preto ju nemožno zamieňať s pravdepodobnosťou chyby.

Časté otázky

Časté otázky

Aká je maximálna entropia klasifikácie?

Pri pevnom počte tried je najvyššia, keď majú všetky triedy rovnakú pravdepodobnosť. Číselná hodnota závisí od počtu tried a základu logaritmu.

Je nízka entropia dôkazom správnej predikcie?

Nie. Znamená iba, že rozdelenie je koncentrované. Prehnane sebavedomý model môže mať nízku entropiu aj pri nesprávnej triede.

Ako sa entropia líši od cross-entropy loss?

Entropia opisuje neistotu jedného rozdelenia. Cross-entropy porovnáva cieľové rozdelenie s predikovaným a používa sa ako tréningová strata.

Prečo sa entropia používa v rozhodovacích stromoch?

Rozdelenie uzla sa vyberá tak, aby znížilo neurčitosť tried v dcérskych uzloch. Rozdiel sa označuje ako information gain.

Môže sa entropia použiť na detekciu neznámych vstupov?

Je to pomocný signál, nie záruka. Niektoré modely zostávajú sebavedomé mimo tréningovej distribúcie, preto treba ďalšie OOD metódy.

Súvisiace pojmy

Súvisiace pojmy

Zdroje a redakčná stopa

Zdroje a redakčná stopa

Definícia je autorská odborná syntéza. Pri právnych a regulačných rozhodnutiach má prednosť aktuálne oficiálne znenie predpisu a posúdenie konkrétneho prípadu.