The Z-loss: a shift and scale invariant classification loss belonging to the Spherical Family
Notice bibliographique
Résumé
Despite being the standard loss function to train multi-class neural networks, the log-softmax has two potential limitations. First, it involves computations that scale linearly with the number of output classes, which can restrict the size of problems we are able to tackle with current hardware. Second, it remains unclear how close it matches the task loss such as the top-k error rate or other non-differentiable evaluation metrics which we aim to optimize ultimately. In this paper, we introduce an alternative classification loss function, the Z-loss, which is designed to address these two issues. Unlike the log-softmax, it has the desirable property of belonging to the spherical loss family (Vincent et al., 2015), a class of loss functions for which training can be performed very efficiently with a complexity independent of the number of output classes. We show experimentally that it significantly outperforms the other spherical loss functions previously investigated. Furthermore, we show on a word language modeling task that it also outperforms the log-softmax with respect to certain ranking scores, such as top-k scores, suggesting that the Z-loss has the flexibility to better match the task loss. These qualities thus makes the Z-loss an appealing candidate to train very efficiently large output networks such as word-language models or other extreme classification problems. On the One Billion Word (Chelba et al., 2014) dataset, we are able to train a model with the Z-loss 40 times faster than the log-softmax and more than 4 times faster than the hierarchical softmax.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,004 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».