Softmax回歸

SVM只選自己喜歡的男神裳朋,Softmax把所有備胎全部拉出來評分,最后還歸一化一下

從名字上理解

上面一句話可謂是精辟吓著,Softmax回歸是logistics回歸在多分類問題上的推廣鲤嫡。max就是比較大小取大唄暖眼,但是有時不能直接取,不然會造成分值小的饑餓紊撕,怎么解決罢荡,也要雨露均沾,經(jīng)常取大的区赵,偶爾取小的就好了,概率和大小有關(guān)這也就是為啥是soft max笼才。

Softmax回歸具體的典型實例就是MNIST手寫數(shù)字分類(關(guān)于Softmax部分)漱受。

這個函數(shù)在斯坦福最優(yōu)化課程28分鐘左右有詳細講解,在吳恩達的課程中也有骡送,不懂得可以再詳細看看昂羡。

原理

Softmax代價函數(shù)與logistic 代價函數(shù)在形式上非常類似,只是在Softmax損失函數(shù)中對類標記的k個可能值進行了累加摔踱。注意在Softmax回歸中將x分類為類別j的概率為:


Softmax代價函數(shù)與logistic 代價函數(shù)在形式上非常類似

J(θ)最下化問題虐先,通過求導得到梯度公式:


梯度公式

Softmax是有監(jiān)督的,當然也可以和無監(jiān)督結(jié)合用派敷。這個后面文章再說蛹批,

簡單的可以這樣看:假設(shè)有一個數(shù)組V,Vi表示第i個指數(shù),那么這個元素的Softmax值為:

Softmax值:該元素指數(shù)與所有元素指數(shù)和之比

在神經(jīng)網(wǎng)絡計算中篮愉,我們經(jīng)常計算正向傳播計算分數(shù)S1和按照正確標注的分數(shù)S2之間的差距腐芍,計算Loss,才能應用反向傳播试躏。Loss定義為交叉熵

L_{i} = -\log(\frac{e^{f_{y_{i}}}}{\sum_{j}e^{j}})

取log里面的值就是這組數(shù)據(jù)正確分類的Softmax值猪勇,它占的比重越大,這個樣本的Loss也就越小颠蕴,這種定義符合我們的要求

當我們對分類的Loss進行改進的時候泣刹,我們要通過梯度下降,每次優(yōu)化一個step大小的梯度裁替,這個時候我們就要求Loss對每個權(quán)重矩陣的偏導项玛,然后應用鏈式法則貌笨。那么這個過程的第一步弱判,就是求Loss對score的偏導 (下面公式推導部分對于求偏導符號就用求導符號代替)

推導
直接結(jié)果

最后結(jié)果的形式非常的簡單,只要將算出來的概率的向量對應的真正結(jié)果的那一維減1锥惋,就可以了昌腰,舉個例子,通過若干層的計算膀跌,最后得到的某個訓練樣本的向量的分數(shù)是[ 1, 5, 3 ], 那么概率分別就是[0.015,0.866,0.117],如果這個樣本正確的分類是第二個的話遭商,那么計算出來的偏導就是[0.015,0.866?1,0.117]=[0.015,?0.134,0.117],是不是很簡單M鄙恕劫流!然后再根據(jù)這個進行back propagation就可以了。

看完上面還懂嗎,不懂看這幅圖


《一天搞懂深度學習》

不行就推推公式看看視頻反過來再看看

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