Entropie ======== Les 3 Formules Essentielles --------------------------- .. math:: H(X) &= -\sum p(x_i)\log_2(p(x_i)) \text{ [entropie simple]}\\ H(X|Y) &= \sum P(Y=y_j)H(X|Y=y_j) \text{ [entropie conditionnelle]}\\ I(X;Y) &= H(X) - H(X|Y) \text{ [information mutuelle]} H(X|Y) Expliqué Simplement -------------------------- Imaginez un jeu de devinettes avec deux dés (X et Y): **Exemple Simple**: Table de probabilités :: P(X,Y) | Y=1 | Y=2 | P(X) total X=1 | 0.3 | 0.1 | 0.4 X=2 | 0.2 | 0.3 | 0.5 P(Y) | 0.5 | 0.4 | 1.0 Pour calculer H(X|Y), on fait: 1. **Pour Y=1**: - P(X=1|Y=1) = 0.3/0.5 = 0.6 - P(X=2|Y=1) = 0.2/0.5 = 0.4 - H(X|Y=1) = -(0.6log₂(0.6) + 0.4log₂(0.4)) 2. **Pour Y=2**: - P(X=1|Y=2) = 0.1/0.4 = 0.25 - P(X=2|Y=2) = 0.3/0.4 = 0.75 - H(X|Y=2) = -(0.25log₂(0.25) + 0.75log₂(0.75)) 3. **H(X|Y) final**: .. math:: H(X|Y) = P(Y=1)H(X|Y=1) + P(Y=2)H(X|Y=2) = 0.5 × [\text{résultat étape 1}] + 0.4 × [\text{résultat étape 2}] En Pratique: Comment Calculer H(X|Y) ------------------------------------ 1. Pour chaque colonne Y=yj: a. Diviser chaque case par le total de la colonne b. Calculer -p×log₂(p) pour chaque résultat c. Sommer ces valeurs → H(X|Y=yj) 2. Multiplier chaque H(X|Y=yj) par P(Y=yj) 3. Sommer tous ces produits Procédure Mécanique pour l'Examen --------------------------------- 1. **Étape Préparation**: - Ajouter une ligne de sommes pour les colonnes - Ajouter une colonne de sommes pour les lignes 2. **Pour chaque colonne**: - Diviser chaque nombre par le total de la colonne - Appliquer -p×log₂(p) - Sommer → H(X|Y=yj) 3. **Calcul final**: - Multiplier chaque H(X|Y=yj) par la probabilité de la colonne - Sommer tous ces produits Vérification ------------ - Les sommes de probabilités = 1 - H(X|Y) ≤ H(X) - Tous les résultats sont positifs Exemple Minimal Résolu ---------------------- :: P(X,Y) | Y=0 | Y=1 | Somme ligne (P(X)) X=0 | 0.2 | 0.1 | 0.3 X=1 | 0.3 | 0.4 | 0.7 Somme | 0.5 | 0.5 | 1.0 (total) 1. H(X) avec P(X): - H(X) = -(0.3log₂(0.3) + 0.7log₂(0.7)) 2. H(X|Y=0): - P(X=0|Y=0) = 0.2/0.5 = 0.4 - P(X=1|Y=0) = 0.3/0.5 = 0.6 - H(X|Y=0) = -(0.4log₂(0.4) + 0.6log₂(0.6)) 3. H(X|Y): - H(X|Y) = 0.5×H(X|Y=0) + 0.5×H(X|Y=1) 4. I(X;Y): - I(X;Y) = H(X) - H(X|Y) C'est Tout! Pour l'Examen ------------------------- 1. Appliquer mécaniquement ces 4 étapes 2. Ne pas chercher à comprendre la théorie 3. Vérifier les sommes = 1 4. Utiliser une calculatrice pour log₂