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Pythonは、コードの読みやすさが特徴的なプログラミング言語の1つです。 強い型付け、動的型付けに対応しており、後方互換性がないバージョン2系とバージョン3系が使用されています。 商用製品の開発にも無料で使用でき、OSだけでなく仮想環境にも対応。Unicodeによる文字列操作をサポートしているため、日本語処理も標準で可能です。

データマイニング

データマイニングは、購買履歴やクレジットカードの利用履歴、電話の通話履歴など企業にある大量のデータを解析して、その中に隠れたパターンやルールを探し出す技術です。DMと略されることもあります。

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VAEの損失関数として扱うELBOの分解した要素の計算方法を理解したいです。

ume_t

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データマイニングは、購買履歴やクレジットカードの利用履歴、電話の通話履歴など企業にある大量のデータを解析して、その中に隠れたパターンやルールを探し出す技術です。DMと略されることもあります。

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投稿2020/11/10 05:31

VAEを用いて高次元観測を圧縮し強化学習の提案手法への入力を目指しています。

https://www.tensorflow.org/tutorials/generative/cvae
こちらに載っているVAEのサンプルコードはMNISTの手書き文字データを扱っており、二値分類問題として損失を計算してパラメータを更新しています。

私は観測値の復元を目指しており、入出力データの誤差計算を回帰問題に合うものに変更したいのですが、コードを見る限りただ置き換えるだけではダメだと感じ悩んでいます。

引用テキスト「https://www.tensorflow.org/tutorials/generative/cvae」より

損失関数

Python

1def log_normal_pdf(sample, mean, logvar, raxis=1): 2 log2pi = tf.math.log(2. * np.pi) 3 return tf.reduce_sum( 4 -.5 * ((sample - mean) ** 2. * tf.exp(-logvar) + logvar + log2pi), 5 axis=raxis) 6 7def compute_loss(model, x): 8 mean, logvar = model.encode(x) 9 z = model.reparameterize(mean, logvar) 10 x_logit = model.decode(z) 11 cross_ent = tf.nn.sigmoid_cross_entropy_with_logits(logits=x_logit, labels=x) 12 logpx_z = -tf.reduce_sum(cross_ent, axis=[1, 2, 3]) 13 logpz = log_normal_pdf(z, 0., 0.) 14 logqz_x = log_normal_pdf(z, mean, logvar) 15 return -tf.reduce_mean(logpx_z + logpz - logqz_x)

損失関数の要素である「logpx_z」を「tf.nn.sigmoid_cross_entropy_with_logits」の出力値から計算しています。
これはロジスティック損失を求める関数であり、二値分類に扱われるものです。
この関数を回帰問題に合うものに変更したいのですが、なぜロジスティック損失から「logpx_z」を計算できるか理解できず、回帰問題に合う平均二乗誤差にどう変更して良いのかわかりません。

「logpx_z」を「tf.nn.sigmoid_cross_entropy_with_logits」の出力値からreduce_sum関数の足し合わせでなぜ計算できるのかご存じの方いらっしゃいませいたら、ご回答お願いいたします。

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