โจทย์ทั้งหมด
ปานกลาง 0 ข้อที่แก้แล้ว อัตราผ่าน 0%

การส่งผ่านไปข้างหน้าในเลเยอร์แบบ dense

คำนวณเอาต์พุตของเลเยอร์นิวรอนที่เชื่อมต่อกันทั้งหมด โดยเลือกฟังก์ชันกระตุ้นได้

สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้

  • คำนวณนิวรอนทั้งชั้นพร้อมกัน
  • ใช้ฟังก์ชันกระตุ้นที่เลือกกับทุกเอาต์พุต
  • จัดน้ำหนักเป็นหนึ่งแถวต่อนิวรอน

โจทย์

เลเยอร์แบบ dense คือกลุ่มนิวรอนที่ได้รับอินพุตชุดเดียวกันทั้งหมด นิวรอน j มีน้ำหนักของตัวเอง weights[j] และไบแอสของตัวเอง biases[j]:

z_j = inputs · weights[j] + biases[j]

จากนั้นใช้ฟังก์ชันกระตุ้นของเลเยอร์กับ z_j แต่ละตัว:

  • "linear": คืนค่า z_j ตามเดิม
  • "relu": max(0, z_j)
  • "sigmoid": 1 / (1 + e^(-z_j))

จงเขียน dense_forward(inputs, weights, biases, activation)

อินพุต

inputs: ค่าอินพุต n ค่า

weights: หนึ่งแถวต่อนิวรอน แต่ละแถวมีน้ำหนัก n ค่า

biases: ไบแอสหนึ่งค่าต่อนิวรอน

activation: "linear", "relu" หรือ "sigmoid"

เอาต์พุต

คืนค่าลิสต์ของเอาต์พุต หนึ่งค่าต่อนิวรอน ตามลำดับ

เงื่อนไข

1 ≤ n ≤ 100, 1 ≤ จำนวนนิวรอน ≤ 100

-10 ≤ แต่ละค่า ≤ 10

ตัวอย่าง

ตัวอย่างที่ 1
อินพุต:
biases = [0.0, -1.0]
inputs = [1.0, 2.0]
weights = [
    [0.5, -1.0],
    [1.5, 0.5]
]
activation = "relu"

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:
expected = [0.0, 1.5]
อินพุต:
std::vector<double> biases = {0.0, -1.0};
std::vector<double> inputs = {1.0, 2.0};
std::vector<std::vector<double>> weights = {
    {0.5, -1.0},
    {1.5, 0.5}
};
std::string activation = "relu";

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:
std::vector<double> expected = {0.0, 1.5};
อินพุต:
double[] biases = new double[] {0.0, -1.0};
double[] inputs = new double[] {1.0, 2.0};
double[][] weights = new double[][] {
    new double[] {0.5, -1.0},
    new double[] {1.5, 0.5}
};
string activation = "relu";

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:
double[] expected = new double[] {0.0, 1.5};

คำอธิบาย

นิวรอน 1: 1×0.5 + 2×(-1) + 0 = -1.5 และ ReLU ให้ 0 นิวรอน 2: 1×1.5 + 2×0.5 - 1 = 1.5 ซึ่ง ReLU เก็บไว้ ผลลัพธ์: [0, 1.5]

ตัวอย่างที่ 2
อินพุต:
biases = [1.0, 0.0, -1.5]
inputs = [3.0]
weights = [
    [2.0],
    [-1.0],
    [0.5]
]
activation = "linear"

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:
expected = [7.0, -3.0, 0.0]
อินพุต:
std::vector<double> biases = {1.0, 0.0, -1.5};
std::vector<double> inputs = {3.0};
std::vector<std::vector<double>> weights = {
    {2.0},
    {-1.0},
    {0.5}
};
std::string activation = "linear";

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:
std::vector<double> expected = {7.0, -3.0, 0.0};
อินพุต:
double[] biases = new double[] {1.0, 0.0, -1.5};
double[] inputs = new double[] {3.0};
double[][] weights = new double[][] {
    new double[] {2.0},
    new double[] {-1.0},
    new double[] {0.5}
};
string activation = "linear";

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:
double[] expected = new double[] {7.0, -3.0, 0.0};

คำอธิบาย

เมื่อใช้ฟังก์ชันกระตุ้นแบบเชิงเส้น เอาต์พุตก็คือ 3×2 + 1 = 7, 3×(-1) + 0 = -3 และ 3×0.5 - 1.5 = 0

แนวทางการแก้

ลองทำเองก่อน แล้วค่อยเปิดคำใบ้ทีละข้อ

คำใบ้ 1

มองแต่ละ neuron แยกกัน: แต่ละตัวมี weight row และ bias ของตัวเอง

คำใบ้ 2

คำนวณ dot product ของ neuron แต่ละตัวกับ input vector แล้วบวก bias จากนั้นค่อยใช้ activation ที่เลือก

คำใบ้ 3

อย่าลืมว่า activation ต้องใช้หลังขั้นเชิงเส้น และรักษาลำดับ neuron ใน output ไว้

ความซับซ้อนที่คาดหวัง

เวลา O(mn), หน่วยความจำเพิ่ม O(m)

แหล่งอ้างอิง

โจทย์นี้ปรับให้เหมาะกับ CodeUtility กรุณาทำตามคำชี้แจงและข้อจำกัดด้านบน

เรียนรู้จากคนอื่น

แนวทางจากชุมชน

ยังไม่มีวิธีทำที่เผยแพร่ ลองแก้โจทย์นี้เพื่อแชร์วิธีแรก