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📚 Entropy 計算機

專業免費的 Entropy 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
1.5 bits
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是夏農熵?

夏農熵(Shannon Entropy)用來衡量一個機率分布中所含的平均不確定性,也就是資訊量。這個概念由克勞德·夏農(Claude Shannon)於 1948 年提出,是資訊理論的基石,廣泛應用於資料壓縮、密碼學、機器學習與統計分析。當某個結果必然發生時,熵為零;而當許多結果出現的機率完全相同(均勻分布)時,熵則達到最大值。

如何使用這個計算器

請以逗號分隔的方式輸入每個結果的機率,例如 0.5, 0.25, 0.25。接著選擇對數的底數:以 2 為底會得到位元(bits)、以 e 為底會得到奈特(nats),以 10 為底則會得到迪特(dits,又稱哈特利 hartleys)。如果你輸入的機率總和不剛好等於 1,計算器會自動將每個值除以總和來進行正規化。數值為零或負數的項目會被忽略。

公式說明

熵的計算公式為

H = -\sum_{i} p_i \log_{b} p_i
每個機率貢獻的數值為 -p_i · \log_{b}(p_i);將這些項加總後取負號,便能得到一個非負的結果。對於 n 個結果而言,最大熵為 \log_{b}(n),並在所有結果出現機率相等時達到此值。效率則是以百分比表示你的熵佔最大熵的比例。

實例演算

假設機率為 0.5、0.25、0.25,並以位元為單位。各項分別為 -0.5 · \log_{2}(0.5) = 0.5、-0.25 · \log_{2}(0.25) = 0.5,以及同樣的 0.5。三者相加得

H = 1.5 位元
3 個結果的最大熵為 \log_{2}(3) ≈ 1.585 位元,因此效率約為 94.64%。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

為什麼確定發生的事件熵為零?
如果某個結果的機率為 1,就完全沒有不確定性,因此當它發生時並不會帶來任何新的資訊。
位元(bits)和奈特(nats)有什麼差別?
它們只是由不同對數底數所決定的單位而已。1 奈特 ≈ 1.4427 位元。
機率一定要加總為 1 嗎?
理論上是的,但如果沒有,本工具會自動為你進行正規化。