Nákladové funkce pro výpočet neuronové sítě

0

Otázka

Jsem v 5. týdnu Andrew Ng Strojového Učení Kurzu na Coursera. Já jsem pracoval přes programovací úkol v Matlabu pro tento týden, a rozhodl jsem se použít pro smyčce provádění vypočítat náklady J. Tady je moje funkce.

function [J grad] = nnCostFunction(nn_params, ...
                                   input_layer_size, ...
                                   hidden_layer_size, ...
                                   num_labels, ...
                                   X, y, lambda)
%NNCOSTFUNCTION Implements the neural network cost function for a two layer
%neural network which performs classification
%   [J grad] = NNCOSTFUNCTON(nn_params, hidden_layer_size, num_labels, ...
%   X, y, lambda) computes the cost and gradient of the neural network. The
%   parameters for the neural network are "unrolled" into the vector
%   nn_params and need to be converted back into the weight matrices. 

% Reshape nn_params back into the parameters Theta1 and Theta2, the weight matrices
% for our 2 layer neural network

Theta1 = reshape(nn_params(1:hidden_layer_size * (input_layer_size + 1)), ...
                 hidden_layer_size, (input_layer_size + 1));

Theta2 = reshape(nn_params((1 + (hidden_layer_size * (input_layer_size + 1))):end), ...
                 num_labels, (hidden_layer_size + 1));


% Setup some useful variables
m = size(X, 1);

% add bias to X to create 5000x401 matrix
X = [ones(m, 1) X];
         
% You need to return the following variables correctly 
J = 0;
Theta1_grad = zeros(size(Theta1));
Theta2_grad = zeros(size(Theta2));


% initialize summing terms used in cost expression
sum_i = 0.0;

% loop through each sample to calculate the cost
for i = 1:m

    % logical vector output for 1 example
    y_i = zeros(num_labels, 1);
    class = y(m);
    y_i(class) = 1;
    
    % first layer just equals features in one example 1x401
    a1 = X(i, :);
    
    % compute z2, a 25x1 vector
    z2 = Theta1*a1';
    
    % compute activation of z2
    a2 = sigmoid(z2);
    
    % add bias to a2 to create a 26x1 vector
    a2 = [1; a2];
    
    % compute z3, a 10x1 vector
    z3 = Theta2*a2;
    
    %compute activation of z3. returns output vector of size 10x1
    a3 = sigmoid(z3);
    h = a3;
    
    % loop through each class k to sum cost over each class
    for k = 1:num_labels        
        
        % sum_i returns cost summed over each class
        sum_i = sum_i + ((-1*y_i(k) * log(h(k))) - ((1 - y_i(k)) * log(1 - h(k))));
        
    end
        
end

J = sum_i/m;

Chápu, že vectorized provedení by to bylo jednodušší, ale nechápu, proč tato implementace je špatně. Když num_labels = 10, tato funkce výstupy J = 8.47, ale očekává, že cena je 0.287629. Jsem počítačová J z tohoto vzorce. Nepochopil jsem ten výpočet? Moje pochopení je, že každý trénink příklad nákladů pro každou z 10 tříd jsou počítány pak cena za všech 10 tříd pro každý příklad jsou sečteny dohromady. Je to nesprávné? Nebo se mi realizovat to v mém kódu správně? Díky předem.

2
0

problém je ve vzorci jsou prováděcí

tento výraz ((-1*y_i(k) * log(h(k))) - ((1 - y_i(k)) * log(1 - h(k)))); představují ztráty v případě, že v binární klasifikaci, protože jste byli prostě mít 2 třídy, takže buď

  1. y_i is 0 so (1 - yi) = 1
  2. y_i is 1 so (1 - yi) = 0

takže ty v podstatě vzít v úvahu pouze cílové třídy pravděpodobnosti.

jak kdy, v případě, že z 10 štítky jak jste zmínil (y_i) nebo (1 - yi) není nutné jednoho z nich 0 a druhé 1

měli byste, jaká ztráta funkce provádění tak, že berou v úvahu pouze pravděpodobnost cílové třídy nejen všechny ostatní třídy.

2021-11-22 23:54:56
0

Můj problém je s indexování. Spíše než říkat class = y(m) to by mělo být class = y(i) od i je index, a m je 5000 od počtu řádků v datech školení.

2021-11-23 03:53:01

V jiných jazycích

Tato stránka je v jiných jazycích

Русский
..................................................................................................................
Italiano
..................................................................................................................
Polski
..................................................................................................................
Română
..................................................................................................................
한국어
..................................................................................................................
हिन्दी
..................................................................................................................
Français
..................................................................................................................
Türk
..................................................................................................................
Português
..................................................................................................................
ไทย
..................................................................................................................
中文
..................................................................................................................
Español
..................................................................................................................
Slovenský
..................................................................................................................