G検定(ジェネラリスト検定) ディープラーニングの応用例 練習問題 第65問: 蒸留(Hinton ほか, arXiv 2015年)では、教師モデルのソフトマックス関数に温度Tを入れ、T>1として柔らかい目標を作る。2クラスの教師モデルのロ
蒸留(Hinton ほか, arXiv 2015年)では、教師モデルのソフトマックス関数に温度Tを入れ、T>1として柔らかい目標を作る。2クラスの教師モデルのロジットがz_1=2 ln 3、z_2=0で、T=2のとき、クラス1の柔らかい目標の確率として、最も適切なものはどれか。ln は自然対数とする。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 1. 3/4
「3/4」が適切です。蒸留の論文(Hinton ほか)は、温度Tつきのソフトマックス関数をq_i=exp(z_i/T)/Σ_j exp(z_j/T)と定め、Tを高くすると確率の分布が柔らかくなると述べています。
z_1/T=2 ln 3÷2=ln 3、z_2/T=0なので、q_1=exp(ln 3)/(exp(ln 3)+exp(0))=3/(3+1)=3/4です。「9/10」は温度で割り忘れてT=1で計算した値で、exp(2 ln 3)=9から9/(9+1)になります。
「81/82」はロジットにTを掛けた値で、分布が鋭くなる向きの誤りです。「1/2」は温度を上げると確率が均等になると考えた値ですが、有限のTではロジットの差が残ります。
蒸留では教師と生徒の両方に同じ高い温度を使い、学習後の生徒はT=1で使う点も押さえましょう。
関連キーワード: 蒸留・ソフトマックス関数・モデル圧縮・温度
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