Trong lý thuyết thông tin, sự bối rối là thước đo mức độ không chắc chắn trong phân phối xác suất rời rạc. Nó phản ánh mức độ dễ dàng mà người quan sát có thể dự đoán được giá trị sắp tới của một biến ngẫu nhiên. Độ bối rối càng cao thì người dự báo càng khó đoán được giá trị sắp tới. Khái niệm này lần đầu tiên được một nhóm các nhà nghiên cứu đề xuất vào năm 1977 khi họ đang nghiên cứu công nghệ nhận dạng giọng nói.
Sự phức tạp được định nghĩa là phân phối xác suất dựa trên các biến ngẫu nhiên và nhiễu loạn lớn biểu thị sự không chắc chắn mà người quan sát phải đối mặt.
Vậy, sự bối rối ảnh hưởng đến khả năng dự đoán của chúng ta như thế nào? Chúng ta hãy đào sâu hơn.
Đối với phân phối xác suất rời rạc p, độ phức tạp PP được định nghĩa là một dạng entropy thông tin H(p). Độ entropy thông tin đo lượng thông tin trung bình cần thiết để mô tả phân phối xác suất. Vì vậy, nếu một biến ngẫu nhiên có k kết quả có thể xảy ra và xác suất của mỗi kết quả là 1/k, thì độ phức tạp của phân phối là k, điều này có nghĩa là độ phức tạp của người quan sát khi đưa ra dự đoán tương đương với việc tung một K- công bằng. xúc xắc hai mặt.
Sự bối rối giúp bạn hiểu rõ hơn về mức độ khó khăn khi phải đưa ra dự đoán về tương lai khi bạn phải đối mặt với nhiều kết quả có thể xảy ra.
Đối với mô hình xác suất q dựa trên các mẫu đào tạo, chúng ta có thể đánh giá khả năng dự đoán của nó thông qua các mẫu thử nghiệm. Sự phức tạp của một mô hình liên quan đến mức độ dự đoán các ví dụ thử nghiệm của mô hình đó. Một mô hình tốt hơn sẽ gán xác suất cao hơn cho mỗi sự kiện và do đó có độ phức tạp thấp hơn, cho thấy mô hình tự tin hơn vào phản ứng của mình đối với mẫu thử nghiệm. Bằng cách so sánh sự phức tạp của hai điều này, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về khả năng dự đoán của mình.
Một mô hình có độ phức tạp thấp hơn có nghĩa là các mẫu thử nghiệm có thể nén được nhiều hơn và có thể được biểu diễn bằng ít bit hơn.
Trong lĩnh vực xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP), việc tính toán độ phức tạp thậm chí còn quan trọng hơn. Các mô hình ngôn ngữ có mục đích nắm bắt cấu trúc của văn bản và sự khó hiểu đóng vai trò là chỉ báo quan trọng về hiệu quả của chúng. Dạng phổ biến của nó là độ phức tạp của mỗi mã thông báo, nghĩa là độ phức tạp được chuẩn hóa theo độ dài của văn bản, giúp việc so sánh giữa các văn bản hoặc mô hình khác nhau có ý nghĩa hơn. Với sự tiến bộ của công nghệ học sâu, số liệu này vẫn đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa mô hình và mô hình hóa ngôn ngữ.
Kể từ năm 2007, sự phát triển của học sâu đã thay đổi cách xây dựng các mô hình ngôn ngữ và sự phức tạp đã trở thành cơ sở quan trọng để so sánh mô hình.
Mặc dù sự bối rối là một thước đo có giá trị, nhưng nó vẫn bị hạn chế ở một số khía cạnh. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc chỉ dựa vào sự bối rối để đánh giá hiệu suất của mô hình có thể dẫn đến tình trạng lắp ghép quá mức hoặc các vấn đề tổng quát kém. Do đó, mặc dù sự bối rối cung cấp một cách để định lượng khả năng dự đoán, nhưng nó có thể không phản ánh đầy đủ hiệu quả của mô hình trong các ứng dụng thực tế.
Khi công nghệ tiếp tục phát triển, sự hiểu biết và ứng dụng của chúng ta vào sự bối rối sẽ trở nên sâu sắc hơn. Các nhà nghiên cứu sẽ khám phá cách sử dụng sự bối rối để xây dựng các mô hình dự đoán chính xác và thông minh hơn. Đồng thời, khi có nhiều dữ liệu hơn và thuật toán được cải thiện, các số liệu mới có thể xuất hiện giúp đánh giá toàn diện hơn về khả năng dự đoán.
Trong bối cảnh này, bạn có nghĩ rằng sự bối rối phản ánh đúng khả năng dự đoán của bạn không?