К содержимому

Индикатор: превратить условие в ноль или единицу

Как в учебнике

Для высказывания $P$ индикатор $\mathbf1\{P\}$ равен 1, если $P$ истинно, и 0, если ложно. Встречаются записи $\mathbb I(P)$ и $[P]$; последнюю называют скобкой Айверсона. Индикатор множества $\mathbf1_A(x)$ равен $\mathbf1\{x\in A\}$.

Индикаторы можно складывать: $\sum_{i=1}^n\mathbf1\{P_i\}$ считает выполненные условия, а деление на $n\ge1$ даёт их долю. В выпуклой оптимизации «индикаторной функцией» также называют функцию, равную 0 внутри множества и $+\infty$ снаружи. Это другое определение; подставлять его вместо индикатора 0/1 нельзя.

Чтобы сумма индикаторов считала объекты, каждый объект должен давать ровно одно слагаемое для одного и того же условия. Повторное включение наблюдения посчитает его повторно. Строгое или нестрогое сравнение является частью условия: $\mathbf1\{x>3\}$ и $\mathbf1\{x\ge3\}$ различаются при $x=3$. Индикатор превращает уже определённую истинность в число, но не устраняет неоднозначность исходной проверки.

Определения и дальнейшее чтение: Mathematics for Computer Science.

На пальцах

Индикатор похож на турникет, который записывает только «условие выполнено» или «не выполнено». Успех превращается в единицу, неудача — в ноль. Сумма таких отметок считает успехи, а среднее даёт их долю. Насколько сильно выполнено условие, этот бухгалтер не сообщает: блестящий проход и проход впритык получают одинаковую единицу.

Пример

Для исходных учебных измерений 2, 4, 6 в примере проверяется превышение 3. Условие превратится в числа 0, 1, 1; их сумма равна 2, доля — $2/3$.

Индикатор: превратить условие в ноль или единицу

Проверки

Двойка не проходит, четвёрка и шестёрка проходят.

Шаг 1 из 3: Проверки

Все шаги текстом
  1. Проверки

    Двойка не проходит, четвёрка и шестёрка проходят.

    Состояние
    2: ложьтекущий4: истинатекущий6: истинатекущий
  2. Числовые жетоны

    Каждая ложь заменяется нулём, каждая истина — единицей.

    Состояние
    0текущий1текущий1текущий
  3. Количество и доля

    Два успешных условия из трёх дают долю 2/3.

    Состояние
    0 + 1 + 1 = 2текущий2/3текущий

В строке $0,1,1$ позиции соответствуют исходным измерениям 2, 4 и 6 в том же порядке. Сначала выполняется сравнение, затем складываются его числовые результаты. Среднее самих измерений равно 4, но оно не отвечает на вопрос о доле превышений. Добавление измерения 3 изменило бы долю на $2/4$: при строгом условии граничное значение не получает единицу.

Дальше: Конечная сумма, Доля ошибок классификатора.

Авторский текст этой бесплатной статьи опубликован по лицензии CC BY-NC-ND 4.0.

Предыдущая / следующая

Предыдущая
Прообраз: какие входы попадают в нужный набор
Следующая
Минимум функции: наименьшее достигнутое значение
  • Натуральные числа: счёт отдельных объектов

    Какие значения подходят для счёта и почему включение нуля нужно оговаривать.

    Читать статью
    Математика
  • Целые числа: счёт по обе стороны нуля

    Положительные и отрицательные целые, ноль и граница целочисленного деления.

    Читать статью
    Математика
  • Рациональные числа: отношение целых

    Число как отношение целых: равные дроби и обязательный ненулевой знаменатель.

    Читать статью
    Математика