An Exploration of Softmax Alternatives Belonging to the Spherical Loss Family
Notice bibliographique
Résumé
Abstract: In a multi-class classification problem, it is standard to model the output of a neural network as a categorical distribution conditioned on the inputs. The output must therefore be positive and sum to one, which is traditionally enforced by a softmax. This probabilistic mapping allows to use the maximum likelihood principle, which leads to the well-known log-softmax loss. However the choice of the softmax function seems somehow arbitrary as there are many other possible normalizing functions. It is thus unclear why the log-softmax loss would perform better than other loss alternatives. In particular Vincent et al. (2015) recently introduced a class of loss functions, called the spherical family, for which there exists an efficient algorithm to compute the updates of the output weights irrespective of the output size. In this paper, we explore several loss functions from this family as possible alternatives to the traditional log-softmax. In particular, we focus our investigation on spherical bounds of the log-softmax loss and on two spherical log-likelihood losses, namely the log-Spherical Softmax suggested by Vincent et al. (2015) and the log-Taylor Softmax that we introduce. Although these alternatives do not yield as good results as the log-softmax loss on two language modeling tasks, they surprisingly outperform it in our experiments on MNIST and CIFAR-10, suggesting that they might be relevant in a broad range of applications.
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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 | 0,007 | 0,017 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».