Problema
Un classificatore multiclasse restituisce una probabilità per classe (per esempio con la softmax). L'entropia incrociata categoriale lo penalizza quando dà una probabilità bassa alla classe corretta:
loss = -(ln(p₁) + ln(p₂) + … + ln(pₙ)) / n
dove pᵢ è la probabilità che il modello ha dato alla classe corretta dell'esempio i. Per evitare ln(0), porta prima a 0.0000001 ogni probabilità inferiore a 0.0000001.
Implementa categorical_cross_entropy(probabilities, labels).
Input
probabilities: Una riga per esempio, con una probabilità per classe.
labels: L'indice della classe corretta di ogni esempio (a partire da 0).
Output
Restituisci la perdita media come numero decimale.
Vincoli
1 ≤ esempi ≤ 1.000, 2 ≤ classi ≤ 100
0 ≤ ogni probabilità ≤ 1
0 ≤ labels[i] < numero di classi
Esempi
Input:
labels = [0, 1]
probabilities = [
[0.7, 0.2, 0.1],
[0.1, 0.8, 0.1]
]
Output atteso:
expected = 0.289909
Input:
std::vector<long long> labels = {0, 1};
std::vector<std::vector<double>> probabilities = {
{0.7, 0.2, 0.1},
{0.1, 0.8, 0.1}
};
Output atteso:
double expected = 0.289909;
Input:
long[] labels = new long[] {0, 1};
double[][] probabilities = new double[][] {
new double[] {0.7, 0.2, 0.1},
new double[] {0.1, 0.8, 0.1}
};
Output atteso:
double expected = 0.289909;
Spiegazione
Le classi corrette hanno ricevuto 0.7 e 0.8: -(ln(0.7) + ln(0.8)) / 2 = -(-0.356675 - 0.223144) / 2 ≈ 0.289909.
Input:
labels = [1]
probabilities = [
[1.0, 0.0]
]
Output atteso:
expected = 16.118096
Input:
std::vector<long long> labels = {1};
std::vector<std::vector<double>> probabilities = {
{1.0, 0.0}
};
Output atteso:
double expected = 16.118096;
Input:
long[] labels = new long[] {1};
double[][] probabilities = new double[][] {
new double[] {1.0, 0.0}
};
Output atteso:
double expected = 16.118096;
Spiegazione
La classe corretta ha ricevuto probabilità 0, portata a 0.0000001, quindi la perdita è -ln(0.0000001) ≈ 16.118096: una risposta sbagliata data con sicurezza viene punita duramente.
Riferimenti
Questa sfida è adattata per CodeUtility. Segui la traccia e i vincoli sopra.