本页为 01.知识-02.Math 下 Math-05 信息论 子系列的索引与规划。与 Math-00/50 分布与 ML 损失 强衔接,面向语言模型与 RLHF 读者。
段末注释:信息论(information theory)量化不确定性与分布间差异;熵(entropy)$H(X)$ 度量随机变量的平均不确定性。
一、系列定位
| 维度 | 说明 |
|---|---|
| 前置 | Math-00(离散/连续分布、对数)、Math-00/50(CE 损失) |
| 目标 | 从熵出发理解 CE、KL、MI 及 LM/对比学习/RLHF |
| 与 Math-04 | KL 约束优化 → 优化系列 06 |
| 与存量 | 损失函数、t-SNE(KL 目标) |
二、命名规范
1 | Math-05.信息论-{篇号}.{标题}.md |
| 篇号段 | 用途 |
|---|---|
| 00 | 系列规划(本文) |
| 01 | 总论(信息量、熵、与概率的关系) |
| 02–09 | 熵、CE、KL、MI、最大熵 |
| 10–19 | 语言模型(Perplexity、label smoothing) |
| 20–29 | RLHF、蒸馏、对比学习 |
三、篇目索引
| 篇号 | 文件名 | 状态 | 要点 |
|---|---|---|---|
| 00 | Math-05.信息论-00.系列规划.md |
本文 | — |
| 01 | Math-05.信息论-01.总论.md |
已发布 | 自信息、熵、联合/条件熵 |
| 02 | Math-05.信息论-02.熵与不确定性.md |
已发布 | 离散/连续、微分熵 |
| 03 | Math-05.信息论-03.交叉熵与KL散度.md |
已发布 | $H(P,Q)$、$D_{\mathrm{KL}}(P|Q)$ |
| 04 | Math-05.信息论-04.互信息与对比学习.md |
已发布 | MI、InfoNCE |
| 05 | Math-05.信息论-05.最大熵与Softmax.md |
已发布 | 指数族、温度 |
| 06 | Math-05.信息论-06.相对熵与f散度.md |
已发布 | JS、GAN 预览 |
| 10 | Math-05.信息论-10.语言模型与Perplexity.md |
已发布 | CE、PPL、token 概率 |
| 20 | Math-05.信息论-20.RLHF与KL约束.md |
已发布 | PPO、DPO、参考策略 |
四、单篇建议维度
- 定义与比特/奈特直观(D1)
- 公式与不等式(Gibbs、KL≥0)(D3)
- 与 ML 损失的对应(D6)
- 生信/酶学/LLM 场景(D7)
- 估计偏差、离散化(D8)
- NumPy / PyTorch 示例(D12)
五、推荐阅读路线
1 | Math-00/10 伯努利 → /15 多项(Softmax) |
六、小结
Math-05 信息论 规划内专篇已全部完成(01–06 + 10 + 20,共 8 篇 + 32 图)。下一步:Math-04 优化。
段末注释:KL 散度(Kullback–Leibler divergence)$D_{\mathrm{KL}}(P|Q)$ 度量用 $Q$ 近似 $P$ 的信息损失;Perplexity(困惑度)为语言模型常用指标,$\mathrm{PPL}=\exp(\mathrm{CE})$。