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NumPy

NumPyはPythonのプログラミング言語の科学的と数学的なコンピューティングに関する拡張モジュールです。

Python

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。

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ゼロから作るDeep LearningのP94の交差エントロピー誤差の実装のところがわかりません

Who3104

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NumPy

NumPyはPythonのプログラミング言語の科学的と数学的なコンピューティングに関する拡張モジュールです。

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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。

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投稿2021/03/27 11:31

前提・実現したいこと

ゼロから作るDeep Learning(pythonで学ぶディープラーニングの理論と実装)の理解を深めたいと思っています

発生している問題

P94の「バッチ対応版」交差エントロピー誤差の実装のプログラムの if y.ndim==1: t=t.reshape(1,t.size) y=y.reshape(1,y.size) のところで 1.なぜ、データを2元配列にする必要かあるのか 2.なぜ、この部分をなくしたら、計算結果が変わるのか について知りたいです

該当のソースコード

python

1 2import numpy as np 3def cross_entropy_errors(t,y): 4 print(t.ndim,y.ndim) 5 6 if y.ndim==1: 7 t=t.reshape(1,t.size) 8 y=y.reshape(1,y.size) 9 print(t.ndim,y.ndim) 10 11 batch_size = y.shape[0] 12 return -(t*np.log(y + 1e-7)).sum() / batch_size 13 14ts = np.array([0,0,0,0,1])#正解データ 15ys = np.array([0.1,0.2,0.4,0.1,0.2])#softmax関数の出力値 16z=cross_entropy_errors(ts,ys) 17print(z) 18 19 20 21#1 1 22#2 2 23#1.6094374124342252 24

試したこと

ネットで調べると、「データを2次元配列にするため」と書いてありましたが、それをするりゆうがわかりませんでした。
その部分の必要性を調べるために、その部分をコメントして実行すると
#1 1
#0.3218874824868450
という値が返ってきました。

補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

Python 3.9.0
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2について回答します。

例えばy = np.array([1,2,3])とします。このときy.shape[0]3ですが、y.reshape(1,y.size).shape[0]1です。つまり、batch_sizeの値が変わるので計算結果も変わります。
※要素数が1であれば計算結果は同じです。

投稿2021/03/27 11:45

meg_

総合スコア10736

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Who3104

2021/03/27 23:54

回答ありがとうございます。 この回答で1の疑問も解決できました。 1は batch_sizeはデータの数で、データの平均をとるために定義したので、if文のおかげでデータが1個のときbatch_sizeが1と出力されるのでこのif文か必要であることがわかりました。 とても分かりやすい例で説明していただき、ありがとうございました。
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