ズサギコ教授の何でも講義(ギコ教授の何でも講義妄想編)

このエントリーをはてなブックマークに追加
564( ´∀`)さん
/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
| 補講。エントロピーという用語は複数の学問領域で使われています。
| それぞれ定義は違いますが、全て「乱雑さ」を示すという点で共通します。
\__  _________________________
━━━∨━━━━━━━━━━━━━
   ・熱力学におけるエントロピー
   ・統計力学におけるエントロピー
   ・情報理論におけるエントロピー
  ,__
  iii■∧   /
━ (,, ゚Д゚) / ━━━━━ ∧∧━━━━ ∧∧
   |   つ ∇      (゚Д゚,,)     (゚Д゚,,)
   |  |┌─┐   /⊂   ヽ    /⊂  ヽ
 〜|  ||□|  √ ̄ (___ノ〜 √ ̄ (___ノ〜
   ∪∪ |   |  ||   ━┳┛  ||   ━┳┛
 ̄ ̄ ̄ ̄|   | ====∧==========
    / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄   ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
     | 一口にエントロピーっても色々あるんだな。
    \____            .  ∧
         / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
          | で、乱雑さ、とは?
         \________________
565( ´∀`)さん:03/12/08 00:58 ID:VD2AX54W
/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
| そうですね…先程のギヌ教官(牛の骨氏)の○と●の例を使ってみましょう。
| ○になる確率が50%と100%の場合、どちらがごちゃごちゃしますか?
\__  _________________________
━━━∨━━━━━━━━━━━━━
       50%
         ○●○○●○●●
  ,__ 100%
  iii■∧  / ○○○○○○○○
━ (,, ゚Д゚) / ━━━━━ ∧∧━━━━ ∧∧
   |   つ ∇      (゚Д゚,,)     (゚Д゚,,)
   |  |┌─┐   /⊂   ヽ    /⊂  ヽ
 〜|  ||□|  √ ̄ (___ノ〜 √ ̄ (___ノ〜
   ∪∪ |   |  ||   ━┳┛  ||   ━┳┛
 ̄ ̄ ̄ ̄|   | ====∧==========
    / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄   ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
     | まあ、そりゃ上のほうがゴチャゴチャしてるわな。
    \____            .  ∧
         / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
          | つまり、白黒50%ずつのほうが乱雑だと。
         \________________
566( ´∀`)さん:03/12/08 00:59 ID:VD2AX54W
/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
| 見た目でどちらが乱雑かおおよそ見当はつきますが、その乱雑さを
| 具体的に数値化したものがエントロピーになります。
| とりあえず式は書いておきますが、これは読み飛ばして結構です。
\__  _________________________
━━━∨━━━━━━━━━━━━━
  情報理論におけるエントロピーの計算式

     Σ -p(x) log2 p(x)   起こりうる全ての確率の
    x∈X            - (確率) log2 (確率) を足しあわせる
                          ※ log2 : 2を底とする対数
  たとえば白が50%、黒が50%なら
     - (白の確率)log2(白の確率) - (黒の確率)log2(黒の確率)
  ,__     = - (1/2)log2(1/2) - (1/2)log2(1/2)
  iii■∧   /  = - (1/2)×(-1) - (1/2)×(-1) = 1 エントロピーは1
━ (,, ゚Д゚) / ━━━━━ ∧∧━━━━ ∧∧
   |   つ ∇      (゚Д゚;;)     (゚Д゚;;)
   |  |┌─┐   /⊂   ヽ    /⊂  ヽ
 〜|  ||□|  √ ̄ (___ノ〜 √ ̄ (___ノ〜
   ∪∪ |   |  ||   ━┳┛  ||   ━┳┛
 ̄ ̄ ̄ ̄|   | ====∧==========
    / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄   ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
     | …えっと。
    \____            .  ∧
         / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
          | まあ読み飛ばしていいのなら飛ばすか。
         \________________
567( ´∀`)さん:03/12/08 01:00 ID:VD2AX54W
/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
| ともかく、エントロピーは乱雑であればあるほど大きくなります。
\__  _________________________
━━━∨━━━━━━━━━━━━━
      白50%・黒50% → エントロピー = 1

  ,__ 白100% → エントロピー = 0
  iii■∧   /   ( - 1 log2 1 = 0 )
━ (,, ゚Д゚) / ━━━━━ ∧∧━━━━ ∧∧
   |   つ ∇      (゚Д゚,,)     (゚Д゚,,)
   |  |┌─┐   /⊂   ヽ    /⊂  ヽ
 〜|  ||□|  √ ̄ (___ノ〜 √ ̄ (___ノ〜
   ∪∪ |   |  ||   ━┳┛  ||   ━┳┛
 ̄ ̄ ̄ ̄|   | ====∧==========
    / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄   ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
     | エントロピーが大きいほど乱雑だと。
    \____            .  ∧
         / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
          | わかったようなわからないような。
         \________________
568( ´∀`)さん:03/12/08 01:00 ID:VD2AX54W
/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
| 今回は補講ということで課題は科しません。それでは。
\__  _________________________
━━━∨━━━━━━━━━━━━━

       オチもとくになし。
  ,__
  iii■∧   /
━ (,, ゚Д゚) / ━━━━━ ∧∧━━━━ ∧∧
   |   つ ∇      (゚Д゚,,)     (゚Д゚,,)
   |  |┌─┐   /⊂   ヽ    /⊂  ヽ
 〜|  ||□|  √ ̄ (___ノ〜 √ ̄ (___ノ〜
   ∪∪ |   |  ||   ━┳┛  ||   ━┳┛
 ̄ ̄ ̄ ̄|   | ====∧==========
    / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄   ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
     | コロッケオチにしないんだな、今回は。
    \____            .  ∧
         / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
          | 単にネタが思いつかないだけだろ。
         \________________
569( ´∀`)さん:03/12/08 01:07 ID:VD2AX54W
/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
| 今回の要点。
\__  _________________________
━━━∨━━━━━━━━━━━━━

    ・エントロピーは、よりわかりやすく言えば「乱雑さ」
    ・エントロピーは大きければ大きいほど乱雑である
  ,__
  iii■∧   /
━ (,, ゚Д゚) / ━━━━━━━━━━━━
   |   つ ∇
   |  |┌─┐   /         /
 〜|  ||□|  √ ̄       √ ̄
   ∪∪ |   |  ||   ━┳┛  ||   ━┳┛
 ̄ ̄ ̄ ̄|   | ===============