Problème entièrement résolu
-
L'écart de discordance cible de 0,453 sur 180 mots 7 étapes
Mode classique, 180 mots, graine
spock, entropie cible 6,2. Le panneau mesure 5,747 bits par mot et indique un écart à la cible de 0,453. Calculez quelle part de cet écart le générateur pourrait un jour combler, et quelle part existe uniquement parce que vous avez compté 180 mots plutôt qu'un million.-
Le mode classique choisit chaque mot de façon indépendante et uniforme parmi les mots distincts du corpus source. Ce corpus comprend 69 mots et 63 d'entre eux sont différents, de sorte que chaque tirage représente une chance sur 63, ce que la trace affiche sous la forme 1,6 %.
-
Un tirage uniforme est le tirage le plus imprévisible qui soit sur un alphabet fixe, donc log2 63 est un plafond, et non une moyenne. La cible de 6,2 se situe au-dessus. Cette part du désaccord tient au corpus lui-même, et aucune graine, aucun nouveau tirage ni aucun nombre de mots ne peut la modifier.
-
Faisons maintenant le décompte du passage effectivement produit par le générateur : 12 mots apparaissent une fois, 13 deux fois, 16 trois fois, 10 quatre fois, 7 cinq fois, 2 six fois et 1 mot apparaît 7 fois. Deux sommes confirment que le décompte est complet — 61 mots distincts, 180 jetons — et la première d'entre elles constitue la seconde valeur du panneau.
-
L'entropie mesurée est l'estimateur de substitution : on prend les fréquences observées et on les traite comme s'il s'agissait de probabilités. Regrouper les mots selon leur fréquence d'apparition réduit une somme de 61 termes à une somme de 7 termes, car deux mots observés 3 fois apportent une contribution identique.
-
Les mots observés une seule fois ne contribuent en rien, puisque 1 × log2 1 = 0 ; seuls 6 termes subsistent donc.
-
Soustrayez, et l'on retrouve la valeur du panneau jusqu'au dernier chiffre affiché.
-
Les 0,230 bit restants se situent entre la mesure et le plafond, et résultent d'un artefact de comptage : 2 des 63 mots n'apparaissent jamais, et un estimateur de substitution interprète un histogramme irrégulier comme s'il s'agissait de la vérité, ce qui sous-estime l'entropie à chaque fois. Miller–Madow corrige cela au premier ordre en utilisant le nombre de types de mots réellement observés.
Réponse
5,747 bits par mot, et la valeur 0,453 affichée est la somme de deux éléments sans rapport. Une part de 0,223 constitue une barrière — le corpus fournit 63 mots, log2 63 = 5,9773, et atteindre 6,2 nécessiterait 26,2 = 73,5, soit un vocabulaire d'au moins 74 mots distincts. Les autres 0,230 ne sont pas une propriété du texte mais de la taille de l'échantillon, et la correction permet de les retrouver : 5,988 contre un plafond réel de 5,9773, soit un dépassement de 0,010. Même le signe de ce dépassement peut être déduit — le générateur construit 6 passages candidats et conserve celui dont la mesure est la plus proche de la cible ; comme chaque candidat reste en deçà de 6,2, conserver le plus proche revient à conserver le plus uniforme. Le terme de biais diminue en 1/N : pour 1 800 mots, il est de 0,025 bit, de sorte qu'un passage plus long résout discrètement la moitié du désaccord et laisse l'autre moitié exactement là où elle était.
-
Références (2)
- The chain the generator runs, and the entropy it reports: C. E. Shannon, "A Mathematical Theory of Communication." The Bell System Technical Journal 27(3), 379–423, 1948.
- The word-frequency shape the Zipf readout checks against: G. K. Zipf, Human Behavior and the Principle of Least Effort. Addison-Wesley, 1949.