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Função softmax

Transforme pontuações brutas em probabilidades que somam 1, sem estouro com valores grandes.

O que você vai aprender

  • Transformar pontuações em probabilidades
  • Subtrair o máximo para evitar estouro
  • Fazer as saídas somarem 1

Problema

Ver original (inglês)

A função softmax transforma uma lista de pontuações (logits) em probabilidades. Modelos de linguagem a usam para escolher a próxima palavra:

softmax(x)_i = e^(x_i) / (e^(x_1) + e^(x_2) + … + e^(x_n))

Pontuações grandes fazem e^x estourar, então primeiro subtraia a maior pontuação de todas as pontuações. O resultado é matematicamente o mesmo.

Implemente softmax(logits).

Entrada

logits: Uma lista de pontuações.

Saída

Retorne a lista de probabilidades na mesma ordem. Todas ficam entre 0 e 1 e somam 1.

Restrições

1 ≤ tamanho ≤ 1.000

-1.000 ≤ cada pontuação ≤ 1.000

Exemplos

Exemplo 1
Entrada:
logits = [1.0, 2.0, 3.0]

Saída esperada:
expected = [0.090031, 0.244728, 0.665241]
Entrada:
std::vector<double> logits = {1.0, 2.0, 3.0};

Saída esperada:
std::vector<double> expected = {0.090031, 0.244728, 0.665241};
Entrada:
double[] logits = new double[] {1.0, 2.0, 3.0};

Saída esperada:
double[] expected = new double[] {0.090031, 0.244728, 0.665241};

Explicação

e¹ ≈ 2.718, e² ≈ 7.389 e e³ ≈ 20.086 somam 30.193, então as probabilidades são cerca de [0.090031, 0.244728, 0.665241].

Exemplo 2
Entrada:
logits = [1000.0, 1000.0]

Saída esperada:
expected = [0.5, 0.5]
Entrada:
std::vector<double> logits = {1000.0, 1000.0};

Saída esperada:
std::vector<double> expected = {0.5, 0.5};
Entrada:
double[] logits = new double[] {1000.0, 1000.0};

Saída esperada:
double[] expected = new double[] {0.5, 0.5};

Explicação

Calcular e^1000 diretamente estoura. Subtrair o máximo dá [0, 0], e e⁰ / (e⁰ + e⁰) = 0.5 para os dois.

Referências

Este desafio foi adaptado para o CodeUtility. Siga o enunciado e as restrições acima.

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