Problema resolvido na íntegra
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O desvio em relação ao alvo de 0,453 ao longo de 180 palavras 7 passos
Modo clássico, 180 palavras, semente
spock, entropia-alvo de 6,2. O painel mede 5,747 bits por palavra e apresenta um desvio em relação ao alvo de 0,453. Calcule que parte dessa diferença o gerador poderia alguma vez fechar, e que parte existe apenas por ter contado 180 palavras em vez de um milhão.-
O modo clássico escolhe cada palavra de forma independente e uniforme a partir das palavras distintas do corpus de origem. Esse corpus tem 69 palavras de comprimento e 63 delas são diferentes, pelo que cada extração é uma hipótese em 63, o que o rastreio apresenta como 1,6%.
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Uma extração uniforme é a extração mais imprevisível que existe sobre um alfabeto fixo, pelo que log2 63 é um teto máximo, não uma média. O alvo de 6,2 situa-se acima dele. Toda essa parte do desvio é um facto sobre o corpus e nenhuma semente, nenhuma nova tentativa e nenhuma contagem de palavras o pode alterar.
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Agora faça a contagem da passagem que o gerador efetivamente apresentou: 12 palavras ocorrem uma vez, 13 duas vezes, 16 três vezes, 10 quatro vezes, 7 cinco vezes, 2 seis vezes e 1 palavra ocorre 7 vezes. Duas somas confirmam que a contagem está completa — 61 palavras distintas, 180 tokens — e a primeira delas é o segundo valor do painel.
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A entropia medida é a estimativa plug-in: tome as frequências observadas e trate-as como se fossem as probabilidades. Agrupar as palavras pela frequência com que ocorreram reduz uma soma de 61 termos a uma de 7 termos, porque duas palavras vistas 3 vezes contribuem de forma idêntica.
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As palavras vistas uma vez não contribuem em nada, uma vez que 1 × log2 1 = 0, pelo que apenas 6 termos sobrevivem.
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Subtraia, e o resultado coincide com o painel até ao último dígito apresentado.
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Os restantes 0,230 bits situam-se entre a medição e o teto máximo, e são um artefacto da contagem: 2 das 63 palavras nunca apareceram, e uma estimativa plug-in lê um histograma irregular como se fosse a verdade, o que subestima a entropia em todas as ocasiões. A correção de Miller–Madow corrige isso de primeira ordem utilizando o número de tipos de palavras efetivamente observados.
Resposta
5,747 bits por palavra, e o valor de 0,453 apresentado é a soma de duas coisas não relacionadas. 0,223 desse valor é um limite intransponível — o corpus fornece 63 palavras, log2 63 = 5,9773, e atingir 6,2 exigiria 26,2 = 73,5, ou seja, um vocabulário de pelo menos 74 palavras distintas. Os outros 0,230 não são uma propriedade do texto, mas sim do tamanho da amostra, e a correção recupera-os: 5,988 contra um teto real de 5,9773, ultrapassando-o por 0,010. Até o sinal dessa ultrapassagem é dedutível — o gerador constrói 6 passagens candidatas e mantém aquela cuja medição fica mais próxima do alvo e, como todas as candidatas ficam aquém de 6,2, manter a mais próxima significa manter a mais uniforme. O termo de viés diminui como 1/N: a 1 800 palavras é de 0,025 bits, pelo que uma passagem mais longa resolve discretamente metade do desvio e deixa a outra metade exatamente onde estava.
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Referências (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.