【短編小説】カルバックライブラー・ダイバージェンス
ともにゃんは熱狂的なベイズ教の信仰者である.
とある日,ともにゃんは仕事で,お客さんから仮説検定を使うよう強要され,使用した.
ともにゃんは,ベイズ警察に逮捕されてしまった.禁固10年.カレンダーもなく,外の景色も見れない,温度は通年25度に調整された牢屋で過ごすことになった.
ともにゃん「ああ,僕の人生は終わりだ」
時は流れ,監獄生活も残り3日となった.
ともにゃん「長い監獄生活だった.ところで,いま季節はどうなっているんだろう」
そんな時,刑務官から雪が降っているということ聞いた.
ともにゃん「雪が降っているのか.季節は冬なんだろうな」
ともにゃんは,冬の天気モデル を頭の中で構築した.
ともにゃん「ということは,くらいだろうな.今日は雪が降っているわけだから,情報量としては ビットということか.まあまあ驚いたぞ」
次の日の天気は晴れだったそうだ.
ともにゃん「ということは,情報量としては ビットということだな.冬は晴れの日が多いし,あんまり驚かないな 」
さらに次の日の天気は雨だったそうだ.
ともにゃん「ということは,情報量としては ビットということだな.まあまあ驚いたぞ 」
ともにゃんは刑期を終え,出所した.
ともにゃん「これからは模範的ベイジアンとして頑張っていくぞ!」
気合を入れ直したのもつかの間,ともにゃんは驚いた.
ともにゃん「やっと外に出られた.ってええ!?季節が夏じゃないか!!!」
そう,季節は夏だったのだ.
ともにゃん「おったまげた...一般に,夏季のお天気確率は だ.つまり僕は,情報量の意味で平均的に 1.5 ビット驚いたわけか!!!」
ともにゃん「待てよ?もし刑務所の中で今の季節が夏だと分かっていたら,刑務官から天気を聞いた時に,平均的にどれくらい驚いたんだろう?計算してみると...約1.36ビットだ!」
ともにゃんは,あることに気がついた.
ともにゃん「そういえば,カルバックライブラー・ダイバージェンス(KLD)(相互情報量)は 夏季と冬季の天気交差エントロピー から 夏季の天気エントロピー 引いたものだ.そうか!KLDは僕が考えたモデルが情報量の平均(エントロピー)の意味で,あとどれだけ驚き度,つまり不確実性(情報量)を減らせるかを表したものなんだ!!今回でいうとKLDは約0.14ビット.これだけ不確実性を減らすことができるんだなあ」
こうしてともにゃんは,KLDを情報量の意味から理解したのであった.めでたしめでたし.