交叉熵
[H(p,q)=-sumlimits_{x}p(x)log q(x)
]
它刻画的是通过概率分布q来表达概率分布p的困难程度。交叉熵作为神经网络的损失函数时,p代表正确答案,q代表预测值,它刻画两个概率分布的距离,即交叉熵越小,两个概率分布越近。
或写为
[sum_ip_k imes log_2(frac{1}{q_k})
]
(p_k)表示真实分布,(q_k)表示非真实分布
假如一个真实分布的概率为((frac{1}{2},frac{1}{4},frac{1}{8},frac{1}{8}))一个非真实分布的概率为(frac{1}{4},frac{1}{4},frac{1}{4},frac{1}{4}),那么交叉熵为
[egin{align}
&frac{1}{2} imeslog_2(4)+frac{1}{4} imeslog_2(4)+frac{1}{8} imeslog_2(4)+frac{1}{8} imeslog_2(4)\
&=1+frac{1}{2}+frac{1}{4}+frac{1}{4}\
&=2
end{align}
]
交叉熵又可以写为
[CE(y,hat{y})=-sum_iy_i imes log(hat{y_i})
]
Softmax
[softmax(y_i)=y_i^{'}=frac{e^{y_i}}{sum_{j=1}^ne^{y_j}}
]
概率函数与概率分布函数
概率函数
概率函数,就是用函数的形式表达概率。
在离散型随机变量中,其表示的是变量取某一值的概率,如抛骰子,每个点的概率为(frac{1}{6})。
连续型随机变量的概率函数称为“概率密度函数”。用数学公式表示为定积分,可理解为几何面积。
概率分布函数
概率分布,关键在于分布。它是一个个概率函数的累加。
正太分布
正太分布又称为高斯分布,Normal、Gaussian。
其概率密度度函数为
[f(x)=-frac{1}{sqrt{2pi}sigma}exp(-frac{(x-mu)^2}{2sigma^2})
]