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最大熵模型前沿信息_最大熵模型的应用实例(2024年11月实时热点)

内容来源：卡姆驱动平台所属栏目：教程更新日期：2024-11-29

最大熵模型

NLP中的关系抽取：从联合到开放 𐟓š 关系抽取是自然语言处理中的一个重要任务，它的目标是识别文本中实体之间的语义关系。根据实体类型是否已标记，关系抽取方法可以分为联合式抽取和流水线式抽取。联合式抽取 vs 流水线式抽取联合式抽取：这种方法使用单个算法同时完成命名实体识别和关系抽取。虽然它可以有效缓解错误传递的问题，但模型相对复杂，因为文本中不仅包含有语义关联的实体对，还可能包含单纯的命名实体，这会增加模型的学习难度。流水线式抽取：这种方法首先使用命名实体识别算法识别文本中的实体，然后构造关系抽取模型识别实体对间的关系。虽然它将复杂任务拆解，降低了单个模型的复杂程度，但也带来了错误传递的风险。预定义关系抽取 vs 开放关系抽取预定义关系抽取：针对一个或多个领域内预先定义的实体间关系进行抽取。根据所使用的训练数据是标注数据还是外部知识自动标注的情况，可以细分为有监督和远程监督。开放关系抽取：不限定领域的范围和关系类别的抽取任务。这种方法更加灵活，但也需要更强大的模型来处理不同的关系类型。有监督关系抽取：基于最大熵的方法有监督的关系抽取方法将关系抽取问题转换为多分类问题。其输入为文本内容和待判断的提及对（Mention Pair），输出为提及对之间根据给定的文本内容所表达的关系类型。这种方法需要大量的人工标注训练语料，通过设计有效的特征来构建各类分类模型，或者利用深度神经网络自动提出语义特征进行关系抽取。最大熵模型最大熵模型是由最大熵原理推导得出的用于分类的对数线性机器学习模型。其基本原理是：对于一个未知分布，在只掌握部分信息的情况下，不能对未知信息引入任何主观的假设，同时应该充分利用已经掌握的已知信息。最大熵模型假设熵值最大的概率分布能够最真实地反映事件的分布情况。熵度量了事件的不确定性，对于越不确定的事件，其熵值就越大。通过这些方法，我们可以更好地理解和抽取文本中的实体关系，从而在各种应用中发挥重要作用。

𐟓– 第六章至第八章精选内容 𐟓– 𐟓– 第六章补充内容 𐟓– 相对熵/交叉熵（Kullback-Leibler Divergence）相对熵是用来衡量两个取值为正数的函数相似性的一个指标。它与热力学中的熵概念相对应，熵越大，函数越分散。如果相对熵等于0，说明两个函数完全相同。应用场景相对熵可以用于衡量两个常用词（在语法和语义上）在不同文本中的概率分布，查看它们是否同义。词频率_逆向文档频率（TF-IDF） TF-IDF是一种利用信息熵衡量统计语言模型好坏的方法。对于需要根据上下文条件的高阶语言模型，应选用条件熵。如果考虑到从训练语料和真实文本中得到概率函数的偏差（即词在不同语境下意思不同的二义性），需要采用相对熵。语言模型复杂度贾里尼克从条件熵和相对熵出发，提出了语言模型复杂度（perplexity）来衡量语言模型的好坏。物理意义是在给定上下文的基础上，句子中每个位置平均可以选择的单词数量。模型的复杂度越小，每个位置的词就越确定，模型越好。 𐟓– 第七章补充内容 𐟓– BCJR算法和维特比算法 BCJR算法是一种定义在网格图上的算法，用于最大化纠错编码的后验概率，主要用于卷积编码。这个算法对于迭代的纠错编码非常重要，包括Turbo码和低密度部分检错编码。布尔代数和搜索引擎搜索引擎可以类比之前的图书索引，每个网页都是一篇文献。我们要找到对应的文献可以通过对应的索引来寻找。纸质时代我们采用索引卡，而信息时代我们采用SQL语句进行查询。搜索引擎的原理搜索引擎的原理是下载足够多的网页，建立索引，对查询的结果进行排序。对于现在的搜索引擎，我们输入关键词，由浏览器将我们查询的语句转换为布尔运算的算式，通过逻辑运算的结果来进行核对。思考我们平常在使用计算机时，为什么连上网就可以搜索自己想搜的东西，访问对应的页面，提交一些信息就可以解决一些问题，游戏中的操作等等……我们作为用户，在操作的时候易于上手，觉得这些操作是遵循逻辑可以实施的。而在计算机的底层实现，以我现在的程度的理解，觉得是将原本静态大量的信息进行快速访问，一个整体功能不断的细化让计算机可以通过实现这一个个步骤，结合强大的算力缩短时间，最后呈现在我们的面前，即快速且便捷。 𐟓– 第八章补充内容 𐟓– 信息论基础《信息论基础》是一本托马斯科弗写的书籍，涵盖了信息论的基础知识。总结第六章至第八章的内容涵盖了相对熵、条件熵、语言模型复杂度、BCJR算法、维特比算法以及搜索引擎的原理等重要概念和算法。这些内容在信息论和计算机科学中有着广泛的应用。

自学AI半年总结：从零开始到实战 𐟔𛠥‰情提要 0️⃣ 每个人的学习路线都需要根据自己的情况调整哦 1️⃣ 我列出的内容只是我自己的学习经历和书籍推荐，如果大家有更好的资源，欢迎随时补充 2️⃣ 如果有更好的思路，也欢迎大家分享 𐟔𛠥Ÿ𚧡€知识-数学 0️⃣ 数学基础真的很重要，尤其是高数部分。 1️⃣ 概率论可以在小破站上找一个基础知识的速通课，基础好的话几个小时就能学完。 𐟔𛠥Ÿ𚧡€知识-机器学习 0️⃣ 我的学习路线最早是从机器学习开始的（大概是今年二月份）。虽然深度学习和机器学习有交集，但深度学习主要用到全连接层。建议先学这一部分，对理解部分模型有帮助。 1️⃣ 学习方式：李航老师的《统计学习》+配套小破站视频简博士的统计学习方法的相关视频 2️⃣ 学习内容：能把公式推一遍，理解逻辑和框架就好了。书本里的章节把下面的部分学会就好了，其他可学可跳。统计学习概论感知机朴素贝叶斯决策树逻辑回归和最大熵（这个用的真多）提升树隐马尔可夫（这个深度学习有些框架比如RNN/LSTM用的挺多的） 3️⃣ 配套代码加博客：（放图片了） 4️⃣ 赛题实践：《阿里云天池大赛赛题解析》是一本比较适合新手入门的书籍，这个已经开源了直接搜索就好了，在阿里云天池学习赛里面都有全部的具体代码。里面有四个赛题，选择一个或者两个自己感兴趣的题目吃透每一句代码逻辑就好了，不用过度调整。我当时选择的是恶意程序检测，因为想研究的方向是安全+AI来着。 𐟔𛠥헦•𐩙制，其他内容放图片里了。

数学之美读后感最近读了吴军博士的《数学之美》，真的是受益匪浅。这本书不仅让我对数学在现代科技中的重要性有了更深的认识，还让我感受到了数学的魅力。下面就来分享一下我的读后感吧！数学与科技：应用广泛，无处不在 𐟌 《数学之美》这本书从多个方面展示了数学在科技领域的应用。比如，在计算机科学中，数学帮助我们理解算法和数据处理；在信息论中，数学是通信和编码的基础；在密码学中，数学保证了信息的安全性；而在搜索引擎中，数学更是让搜索变得高效和精准。数学之美：逻辑与美学的完美结合 𐟎芊吴军博士通过丰富的实例，展示了数学原理背后的美学和逻辑之美。比如，他讲解了马尔可夫模型、最大熵原理和矩阵计算等数学原理，并通过这些原理来解释一些复杂的技术现象。这些例子不仅让我对数学有了更深入的理解，还让我感受到了数学的逻辑之美。科普性：通俗易懂，适合大众 𐟓š 这本书用通俗易懂的语言向非专业读者解释了复杂的数学概念。对于像我这样对数学不太熟悉的人来说，这本书真的是非常友好。它让我能够轻松地理解一些原本看似高深的数学原理。案例分析：具体技术案例的解析 𐟔 书中还通过分析具体的技术案例，比如谷歌搜索算法的原理，展示了数学的实际应用。这些案例不仅让我对数学有了更直观的认识，还让我感受到了数学的实用性。第一版与第二版的区别 𐟓– 第一版《数学之美》奠定了这部作品的基调，为读者提供了对数学在现代科技中作用的初步认识。而第二版则在第一版的基础上进行了更新和扩充，增加了新的案例和数学概念的解释。个人觉得第二版更加全面和深入，适合那些对数学有更深入了解的读者。读者评价：好评如潮 𐟌Ÿ 这本书获得了广大读者的好评，被认为是激发对数学兴趣的优秀科普读物。作为一个普通的读者，我也觉得这本书确实让我对数学产生了更多的兴趣和好奇心。作者背景：自然语言处理和搜索算法专家 𐟑袀𐟒𛊊吴军博士是著名的自然语言处理和搜索算法专家，曾在谷歌和腾讯担任要职。他的专业背景让他能够从更深的层次来讲解数学的原理和应用。教育意义：适合各个层次的读者 𐟎“ 这本书不仅适合对数学和科技感兴趣的普通读者，也适合作为大中学生的课外阅读材料。无论是为了兴趣还是为了学业，这本书都是一个不错的选择。总结 𐟓 总的来说，《数学之美》第一版和第二版都是科普领域的佳作，为读者提供了深入了解数学在现代世界中重要性的机会。如果你对数学和科技感兴趣，这本书绝对值得一读！

时间序列数据特征提取指南 𐟓ˆ 在处理时间序列数据时，特征提取是关键的一步。以下是一些常用的特征提取方法，帮助你更好地理解和分析时间序列数据。统计特征 𐟓Š 均值：时间序列的平均值，反映数据的中心趋势。中位数：时间序列的中位数，用于衡量数据的中间水平。方差：表示数据点与其均值的偏离程度，反映数据的离散程度。标准差：方差的平方根，衡量数据的离散程度。偏度：描述数据分布形态的偏斜程度。峰度：描述数据分布形态的尖锐程度。自相关函数（ACF）：衡量时间序列中不同时间点之间的相关性。偏自相关函数（PACF）：去除其他时间点影响后的自相关函数。时域特征 𐟌 最大值：时间序列中的最大值。最小值：时间序列中的最小值。范围：最大值与最小值之差。峰值：时间序列中的局部最高点。谷值：时间序列中的局部最低点。过零点：时间序列从正变为负或从负变为正的点。频域特征 𐟌 傅里叶变换：将时间序列从时域转换到频域，分析频率成分。功率谱密度（PSD）：频域中能量的分布。频谱熵：衡量频谱的随机性或复杂性。模型拟合特征 𐟓ˆ 使用ARIMA、SARIMA、指数平滑等统计模型拟合时间序列，并提取模型的参数作为特征。小波变换 𐟌Š 小波变换能够提供时间序列在时频域上的局部化信息，可以提取小波系数作为特征。时间序列分解 𐟔„ 使用如季节分解（Seasonal Decomposition）或趋势分解（Trend Decomposition）等方法，将时间序列分解为不同的组成部分，并提取这些组件的特征。复杂性度量 𐟌„ 熵：衡量时间序列的随机性或不确定性，如样本熵、近似熵等。排列熵：基于时间序列值的排列顺序计算熵。分形维度：描述时间序列的复杂性和不规则性。机器学习特征 𐟤– 滑动窗口技术：将连续的时间序列数据转换成二维矩阵，然后使用图像处理方法（如卷积神经网络）提取特征。特征重要性评估：利用机器学习算法（如随机森林、决策树等）的特征重要性评估，选择对预测目标最有影响的特征。通过这些方法，你可以更全面地理解和利用时间序列数据，为进一步的分析和预测提供有力的支持。

LLM模型背后的数学原理大揭秘 𐟓š LLM（大型语言模型）的数学原理主要涉及以下几个方面：概率论和统计学 𐟓Š 语言模型：LLM的核心是一个基于概率论的语言模型，用于估计在给定上下文的情况下，下一个词出现的概率。这种概率估计通常使用条件概率公式表示，即P(下一个词 | 上文)。神经网络训练：LLM的训练过程是通过调整模型参数，使得模型在训练数据上的预测概率分布尽可能接近真实概率分布。这涉及到最大似然估计、损失函数（如交叉熵）等统计学概念。词嵌入：LLM通常使用词嵌入（word embeddings）将单词表示为向量，使得语义相似的单词在向量空间中距离更近。词嵌入的训练方法通常基于统计学中的分布式假设（distributional hypothesis）。线性代数 𐟧Ÿ驘𕨿算：LLM中的模型参数通常以矩阵的形式存储，模型的计算过程涉及大量的矩阵运算，如矩阵乘法、转置、求逆等。向量空间：词嵌入将单词表示为向量，这些向量存在于高维向量空间中。LLM的计算过程可以看作是在这个向量空间中进行的线性变换和非线性激活。微积分 𐟎“ 梯度下降：LLM的训练过程通常采用梯度下降算法，通过计算损失函数对模型参数的梯度，并沿着梯度的反方向更新参数，以最小化损失函数。反向传播：反向传播算法是计算梯度的一种高效方法，它利用链式法则，从输出层开始逐层向输入层传播误差信号，从而计算每个参数的梯度。信息论 𐟓ˆ 熵与互信息：熵用于衡量信息的不确定性，互信息用于衡量两个随机变量之间的相关性。在LLM中，熵和互信息可以用于评估模型生成文本的质量和多样性。 Transformer架构 𐟤– 自注意力机制：Transformer架构的核心是自注意力机制，它允许模型在处理序列数据时，对不同位置的元素赋予不同的权重，从而更好地捕捉上下文信息。多头注意力：多头注意力机制是自注意力机制的扩展，它通过并行计算多个自注意力，然后将结果合并，从而提高模型的表达能力。这些数学原理共同支撑着LLM模型的强大功能，使其能够理解和生成自然语言文本。

自由能原理IIT：探意识在理论物理学和认知神经科学的交汇点上，两个引人注目的概念——自由能原理（FEP）和集成信息论（IIT），为我们理解生物系统和意识现象提供了独特的视角。 𐟌🠨‡꧔𑨃𝥎Ÿ理（FEP）：这个理论框架融合了统计力学和信息论，专门用于描述开放系统（包括生物系统）的行为。它认为，生物系统的目标是最大化稳定性，即最小化自由能，也就是系统与外部环境的不确定性之和。这一原理类似于物理学中的熵最小原理，系统总是趋向于最稳定的状态。自由能原理为生物系统行为的统一理论提供了基础，例如学习、决策和意识等。 𐟒ᠩ›†成信息论（IIT）：这是一种关于意识的理论框架，旨在测量和解释系统综合性信息的方法。IIT认为，意识的产生依赖于系统内部各个部分之间的相互作用和信息整合程度。它将意识描述为系统的内部状态拥有的整体性信息量，即系统的整体大于各个部分的简单加和。集成信息论试图通过量化和计算系统内部的信息整合程度来解释和量化意识现象。尽管这两个理论在认知科学中有广泛的应用和研究，但它们的出发点和研究方向确实有所不同。FEP是以事物存在和自由能最小原理为基础的理论，旨在解释生物系统如何通过最小化自由能来适应和理解外部环境。它关注的是生物系统的自组织和适应性，而不是直接研究意识。 IIT则以意识存在为出发点，它是一种量化意识的理论模型，旨在解释意识的产生和特性。它提出了集成信息的概念，认为意识是由系统内部的信息集成程度决定的。与FEP不同，IIT直接从意识这个难题出发，并试图以信息论的方式来解释和测量意识。由于FEP和IIT的出发点和研究方向不同，因此它们在解释和探索意识这个问题上往往会有不同的观点和说法。这种差异可能导致它们之间存在分歧或相互独立的研究领域。然而，正因为它们从不同的角度出发，它们的研究成果和观点在一定程度上可以相互补充和促进科学对意识的理解。

要学好人工智能，建议打好如下数学基础： 1-线性代数：矩阵运算、奇异值分解，等 2-微积分：导数，偏导数，梯度，泰勒展开式，等。 3-统计与概率：贝叶斯定理，期望最大化，最大似然估计，等。 4-最优化理论：梯度下降，牛顿法，凸优化，等。 5-离散数学：离散对象，离散结构，等。 6-复杂度理论：空间复杂度，时间复杂度，等。 7-高等几何：对极几何，消失点，双目视觉，等。 8-数理逻辑：知识表示，推理系统，等。 9-集合论：包、并、补，形态学算法，等。 10-图论：图，网络结构，等。 11-机器学习模型：支持向量机，主成分分析，神经网络，等。 12-信息论：信息熵、交叉熵、联合熵，等。 13-不确定度：误差溯源，误差补偿，等。 14-测度：棋盘距离，汉明距离，豪斯多夫距离，等。基础不牢，地动山摇！祝学习愉快！

𐟔 SVM中的特征选择秘诀 𐟌Ÿ 特征选择，在SVM（支持向量机）模型中，扮演着至关重要的角色。它如同一位挑剔的筛选者，从繁杂的数据特征中，挑选出那些最有助于模型学习的优质特征。 𐟒ᠧ‰𙥾选择的好处多多： 1️⃣ 节省时间：让模型训练更快，效率倍增！ 2️⃣ 避免过拟合：减少噪声干扰，提升模型泛化能力。 3️⃣ 易于理解：简化模型，让结果更直观易解。 𐟓– 常用的特征选择方法有三种：过滤式、包裹式和嵌入式。其中，过滤式因其高效性而广受青睐。选择标准可包括特征的方差、熵等无监督指标，或是F值、互信息等统计指标。 𐟔 但要注意，不是特征越多越好哦！随着入选特征数的增加，模型性能会先升后降。找到那个关键的平衡点，才是特征选择的真谛。 𐟒ᠥœ褸同的数据集和模型上，各种特征选择方法的效果也会有所不同。例如，在期货数据上测试时，互信息和树模型的特征重要性表现相对更优。 𐟎€𛧚„来说，特征选择是SVM模型中的一门艺术，它通过降维技术，在不改变原有特征空间的基础上，为模型带来更大的提升空间。面对海量数据时，合理运用特征选择方法，将让你的SVM模型更加精准、高效！

高温超导机制有没有可能用AI研究 BCS是传统超导理论，也是大家比较熟悉的，甚至不搞超导的人也能理解。然而，铜氧化物高温超导发现快四十年了，考虑到之前还有很多低载流子浓度超导体系，其机制研究几乎从超导发现就已经开始了，因此，它已经成为是目前材料研究中最难课题，《科学》杂志也将其列为本世纪最难125个科学问题中的最难的材料问题之一。迄今为止，没有一个理论能够完整解释高温超导，从逻辑上讲，没有理论就是目前的答案。但是，为何没有这种理论呢？简单的来讲，BCS理论，也就是声子配对机制，研究的对象是两个电子，把电子看成是经典的粒子，从形象上看非常清晰，声子把两个电子粘结在一起，后来的理论都是以这种基本模型来修正BCS理论。从根上讲，当我们把电子视为粒子的时候，我们已经无法找到真正答案了。学过热力学的人都明白，控制反应的方向并不是（内能）能量U，而是吉布斯自由能G，两个之间还差一个熵S（乘以绝对温度T)。内能是大家熟悉的，主要由相互作用力控制，现在中学生都开始学热力学基本公式：G＝U-T*S，这个公式简单几分钟讲完，但是，真正理解它的含义，至少需要十年实践。大多数难的相变机制，都是在讨论熵的影响，比如同一材料的不同结构相的切换，比如高熵合金性质的增强，甚至连人工神网络原理，都可以归根结底是熵的核心问题。如果按照传统的粒子模型，我们求解数学过程，就进行多体粒子相互作用求解，我们需要考虑所有邻近，次邻近，次次邻近……，于是我们必然遇到指数墙的困难，无法继续下去，这就是数学上的维度灾难。所以，如果你要选择做超导机制课题，一定要从基础做出改变，从根本上，彻底改变我们对电子强关联体系的认识。由于我们处在宏观世界，无法进入到微观的电子层次去，从内部细致观察考察电子之间各种具体行为，但是，现实还是有很多类似的情况，我们可以想象一下。例如，单个鸟的飞行，适合按照牛顿方程处理，多个鸟相遇也可以处理，但是，如果一大群鸟集中在一起，我们就很难用经典运动方程描述每个鸟的运动。可以想象，如果你是在一个鸟群中小鸟，其实你根本不需要搞清方向，只要保持队形，维持协同状态，就可以达到目的。这就是超导，超导实际上不需要考虑粒子之间的具体相互作用，这时需要把所有超导体中所有的电子，看成是一个整体，才能理解它们的运动状态。如果研究超导的电子体系，研究它形成的原因，以及打破它的温度，电流和磁场条件，这就是我们常说的临界温度，临界电流和临界磁场强度是什么。当然，必须按照自由能处理，具体讲，就是这个体系的内能和熵。如何研究熵呢？这里的熵不是振动熵，也不是组态熵，而是电子关联熵。对于一个材料的同素异构相变，我们讨论的是晶格的振动熵，对于高熵合金，我们考虑的是组态熵。而高温超导体系，就必须是纠缠熵，超导加上关联熵后就好理解了。超导相变，显然也不是能量问题，电子之间是相距排斥，因此，能量上不利于凝聚，只有考虑纠缠熵，自由能才能合理解释凝聚。纠缠熵的难点是涉及量子力学的关联强度，其实关联问题，就是人工神经网络可以解决的问题，这个也正是今年诺贝尔物理和化学奖涉及的AI基础原理。无论是任何粒子，积累到足够的数量，相互作用已经无法描述，就像鸟群中的一只鸟，只需要不与其他相互碰撞，随波逐流，躺平处理，就可以自由翱翔。从物理原理上讲，这里相互关联产生了一个整体熵增加，体系越大熵越大，凝聚体系越稳定。所以，如果你要研究室温超导，思路上首先要把超导体系电子看成一个整体，而要解决的问题就是这个体系的关联参数与这个体系本身参数的关系是什么。如何研究呢？按照统计，首先需要看看，不同鸟构成的体系的差异是什么，不要只研究一类鸟，而是不同类型差异，甚至还可以考虑，它们与蚊子群，甚至与鱼群的差异，这就是是什么因素，导致了它们的“凝聚”参数的差异。现在超导研究结果中，至少有一个重要的条件我们搞清楚了，这就是粒子的密集程度。对应高温超导，也就是我们超导讲的载流子浓度，价电子的密度。铜氧化物超导体的研究发现，价电子密度不能特别密，也不能特别稀薄，少了就是半导体，多了就是金属。但是，至今大家还没搞清楚一个关键的问题，同样的适当密度条件下，控制这些电子凝聚的强度因素是什么——对应的就是这些体系临界温度的参数是什么。虽然都是电子，由于而不同体系电子轨道的数量和差异（原子核实际上随电子轨道的重心而移动的附属品），关联的差异就不同。所以，新的超导研究策略也很明确，就是需要利用不同体系的轨道特征，用量子力学进行详细的分析，但是，把握住电子纠缠相关的信息搞清楚。并非是巧合，人工神经网络，其实是一个通用的纠缠分析的模型和方法，它处理的是输入端（材料的从宏观到微观的各种结构参数）以及输出端（各种性质参数）之间的规律，从这个基本关系看，搞清楚了高温超导，实际是就是理解了人工神经网络所包含的物理基本规律，所以，这个世界虽然如此复杂，我们可能已经找到了一个能够理解的工具。因此，解决超导机制，希望在年轻一代学者，他们没有经典粒子图像的束缚，而且，善于采用新的适合问题的AI方法和手段，这是高温超导研究成功的唯一出路，我们必须彻底抛弃旧的粒子模型，以及讨论相互作用的就的数学手段。北京ⷥŒ—京科技大学

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