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Lernen
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- Aufgaben
Ein Mehrklassen-Klassifikator gibt pro Klasse eine Wahrscheinlichkeit aus (zum Beispiel per Softmax). Die kategoriale Kreuzentropie bestraft ihn, wenn er der richtigen Klasse eine niedrige Wahrscheinlichkeit gibt:
loss = -(ln(p₁) + ln(p₂) + … + ln(pₙ)) / n
wobei pᵢ die Wahrscheinlichkeit ist, die das Modell der richtigen Klasse von Beispiel i gegeben hat. Um ln(0) zu vermeiden, hebe zuerst jede Wahrscheinlichkeit unter 0.0000001 auf 0.0000001 an.
Implementiere categorical_cross_entropy(probabilities, labels).
Eingabe
probabilities: Eine Zeile pro Beispiel mit einer Wahrscheinlichkeit pro Klasse.
labels: Der Index der richtigen Klasse jedes Beispiels (ab 0).
Ausgabe
Gib den durchschnittlichen Verlust als Dezimalzahl zurück.
Einschränkungen
1 ≤ Beispiele ≤ 1.000, 2 ≤ Klassen ≤ 100
0 ≤ jede Wahrscheinlichkeit ≤ 1
0 ≤ labels[i] < Anzahl der Klassen
Beispiele
Beispiel 1
Eingabe:
labels = [0, 1]
probabilities = [
[0.7, 0.2, 0.1],
[0.1, 0.8, 0.1]
]
Erwartete Ausgabe:
0.289909Erläuterung
Die richtigen Klassen erhielten 0.7 und 0.8: -(ln(0.7) + ln(0.8)) / 2 = -(-0.356675 - 0.223144) / 2 ≈ 0.289909.
Beispiel 2
Eingabe:
labels = [1]
probabilities = [
[1.0, 0.0]
]
Erwartete Ausgabe:
16.118096Erläuterung
Die richtige Klasse erhielt die Wahrscheinlichkeit 0, die auf 0.0000001 angehoben wird, also ist der Verlust -ln(0.0000001) ≈ 16.118096: Eine selbstsichere falsche Antwort wird hart bestraft.
Referenzen
-
Beispiel 1 Nicht ausgeführtEingabe:
labels = [0, 1] probabilities = [ [0.7, 0.2, 0.1], [0.1, 0.8, 0.1] ]Erwartete Ausgabe:0.289909Deine Ausgabe -
Beispiel 2 Nicht ausgeführtEingabe:
labels = [1] probabilities = [ [1.0, 0.0] ]Erwartete Ausgabe:16.118096Deine Ausgabe
4 versteckte Tests werden beim Einreichen ebenfalls ausgeführt.
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Wie verwende ich diesen Executor?
Wählen Sie eine Laufzeit aus, öffnen oder erstellen Sie eine Datei, schreiben Sie Ihren Code und wählen Sie Ausführen. Die Ausgabe erscheint im Terminal. Angemeldete Benutzer können Dateien in einem Arbeitsbereich speichern, Bibliotheken installieren und über Freigaben zusammenarbeiten.
- Wählen Sie eine Version aus und bearbeiten Sie die aktuelle Datei oder öffnen Sie eine andere Datei aus dem Arbeitsbereich.
- Führen Sie den Code aus, geben Sie bei Aufforderung Daten im Terminal ein und prüfen Sie den gespeicherten Ausführungsverlauf.
- Nutzen Sie Bibliotheken, Arbeitsbereichswerkzeuge, Freigaben und den Chat, wenn Ihre Aufgabe mehr als ein einzelnes Codefragment erfordert.
💡 C#‑Grundlagen & Beispiele, die du oben ausprobieren kannst
1. Variablen und Konstanten deklarieren
C# verwendet streng typisierte Variablendeklarationen. Verwende const für Compile‑Time‑Konstanten und readonly für Laufzeitkonstanten.
int age = 30;
double pi = 3.14159;
char grade = 'A';
string name = "Alice";
bool isActive = true;
// Konstanten
const int MaxUsers = 100;
const string Company = "CodeUtility";2. Bedingungen (if / switch)
Verwende if, else if und switch für den Kontrollfluss.
int x = 2;
if (x == 1)
{
Console.WriteLine("Eins");
}
else if (x == 2)
{
Console.WriteLine("Zwei");
}
else
{
Console.WriteLine("Sonstiges");
}
switch (x)
{
case 1:
Console.WriteLine("Eins");
break;
case 2:
Console.WriteLine("Zwei");
break;
default:
Console.WriteLine("Sonstiges");
break;
}3. Schleifen
C# unterstützt for-, while- und foreach-Schleifen.
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
Console.WriteLine(i);
}
int n = 3;
while (n > 0)
{
Console.WriteLine(n);
n--;
}4. Arrays
Arrays speichern Sammlungen fester Größe von Elementen desselben Typs.
int[] numbers = { 10, 20, 30 };
Console.WriteLine(numbers[1]);5. Listen bearbeiten
Verwende List<T> für dynamische Sammlungen.
List<int> nums = new List<int> { 1, 2, 3 };
nums.Add(4);
nums.Remove(2);
foreach (int n in nums)
{
Console.Write(n + " ");
}6. Konsolen-Ein-/Ausgabe
Verwende Console.WriteLine und Console.ReadLine für einfache Ein-/Ausgabe.
Console.Write("Gib deinen Namen ein: ");
string name = Console.ReadLine();
Console.WriteLine($"Hallo, {name}!");7. Funktionen
Definiere Methoden mit Rückgabetyp, Namen und Parametern.
int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
Console.WriteLine(Add(3, 4));8. Wörterbücher
Dictionary<TKey, TValue> speichert Schlüssel‑Wert‑Paare.
Dictionary<string, int> ages = new Dictionary<string, int>();
ages["Alice"] = 30;
Console.WriteLine(ages["Alice"]);9. Ausnahmebehandlung
Behandle Laufzeitfehler mit try, catch und finally.
try
{
throw new Exception("Etwas ist schiefgelaufen");
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}10. Datei-Ein-/Ausgabe
Verwende File und StreamReader/StreamWriter für Dateioperationen.
File.WriteAllText("file.txt", "Hallo Datei");
string text = File.ReadAllText("file.txt");
Console.WriteLine(text);11. String‑Manipulation
C#‑Strings unterstützen Methoden wie Length, Substring, Contains.
string message = "Hallo Welt";
Console.WriteLine(message.Length);
Console.WriteLine(message.Substring(0, 5));
Console.WriteLine(message.Contains("World"));12. Klassen & Objekte
C# unterstützt objektorientierte Programmierung mit Klassen und Objekten.
class Person
{
public string Name;
public Person(string name) => Name = name;
public void Greet() => Console.WriteLine($"Hi, ich bin {Name}");
}
Person p = new Person("Alice");
p.Greet();