[深度学习]Softmax 交叉熵

  • 交叉熵代表的是不同概率分布的相似情况,他的计算方法如下所示:其中y代表的是每种类比出现的概率
    cross\_entropy = -\sum y * log(y)
  • 对于深度学习中的分类问题来说,当分类越准确的时候,上述值就越小。
  • 但是对于神经网络来说,怎么把一个神经网络的输出转化成相应的概率呢?这就是我们接下来要说的softmax函数的作用
  • softmax函数的定义如下所示:我们可以看到softmax函数相当于做了一次归一化,这里exp函数的作用是将输出的值转化为非负的。
    s(z) = \frac{exp(z _{i})}{\sum exp(z _{i})}

- 有了上面的定义,我们再来考虑一下为什么在训练神经网络的时候,有时候loss的值会是nan呢?这是因为我们在计算exp的时候当z的值很大的时候,那么exp(z)就会overflow,那么就会变成nan,当然也有可能下溢,不过下溢的话,变成0,对于我们的损失函数影响不大,所以这个是我们可以容忍的,但是上溢是我们不能容忍的,所以我们怎么办呢?我们可以在进行exp操作前,给所有的z减去max(z),以此来防由于z过大而导致的nan问题。

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