[DL] Dropout

[DL] Dropout

1. Dropout(๋“œ๋กญ์•„์›ƒ) ์ด๋ž€?Foward Propagation์—์„œ ์ผ์ •ํ™•๋ฅ (0๋ถ€ํ„ฐ 1์‚ฌ์˜ ํ™•๋ฅ )๋กœ ์„ ํƒ๋œ ์ผ๋ถ€ Node ํ˜น์€ Neuron ๋“ค์˜ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ’์„ 0์œผ๋กœ ์„ค์ •ํ•˜๋Š” ๋ฐฉ์‹์ด๋‹ค . ์ฆ‰, ์„ ํƒ๋œ ์ผ๋ถ€ Node ํ˜น์€ Neuron์„ ์ œ๊ฑฐํ•˜๋Š” ๊ธฐ๋ฒ•์ด๋‹ค.  ์ œ๊ฑฐ๋˜๋Š” ๋‰ด๋Ÿฐ์˜ ์ข…๋ฅ˜์™€ ๊ฐœ์ˆ˜๋Š” ์˜ค๋กœ์ง€ randomํ•˜๊ฒŒ ๊ฒฐ์ •๋œ๋‹ค. Dropout Rate๋Š” ํ•˜์ดํผํŒŒ๋ผ๋ฏธํ„ฐ์ด๋ฉฐ ์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ 0.5๋กœ ์„ค์ •ํ•œ๋‹ค. ๐Ÿค” ๊ทธ๋ ‡๋‹ค๋ฉด Dropout์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜๋Š” ์ด์œ ๊ฐ€ ๋ฌด์—‡์ผ๊นŒ์š”? Dropout์€ ์–ด๋–ค ํŠน์ •ํ•œ feature๋งŒ์„ ๊ณผ๋„ํ•˜๊ฒŒ ํ•™์Šตํ•จ์œผ๋กœ์จ ๋ฐœ์ƒํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” Overfitting์„ ๋ฐฉ์ง€ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์ฆ‰, ์ผ๋ฐ˜ํ™”์˜ ์„ฑ๋Šฅ์„ ์˜ฌ๋ฆด ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค.  ๋งŒ์ผ ํŠน์ •ํ•œ ํ”ผ์ฒ˜(๊ด€๋ จ์„ฑ์ด ๋†’์€ ํ”ผ์ฒ˜)๊ฐ€ ์˜ˆ์ธก๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ’๊ณผ ํฐ ์ƒ๊ด€๊ด€๊ณ„๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค๊ณ  ๊ฐ€์ •ํ•ด๋ณด์ž. ..

[DL] Batch Normalization

[DL] Batch Normalization

1. Batch Batch์˜ ์‚ฌ์ „์ ์ธ ์˜๋ฏธ๋Š” "์ง‘๋‹จ, ๋ฌด๋ฆฌ" ๋ผ๋Š” ์˜๋ฏธ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๋”ฅ๋Ÿฌ๋‹์—์„œ Batch๋Š” ์ „์ฒด ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ N๊ฐœ์˜ ๋ฌถ์Œ์œผ๋กœ ๋‚˜๋ˆ„๋ฉฐ, ํ•œ ๋ฌถ์Œ ๋‹น ๋ชจ๋ธ์˜ ๊ฐ€์ค‘์น˜๋ฅผ ํ•œ๋ฒˆ์”ฉ ์—…๋ฐ์ดํŠธ์‹œํ‚ต๋‹ˆ๋‹ค.์ผ๋ฐ˜์ ์ธ gradient descent์—์„œ๋Š” gradient๋ฅผ ํ•œ๋ฒˆ์— ์—…๋ฐ์ดํŠธํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ๋ชจ๋“  ํ•™์Šต ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ฆ‰, ํ•™์Šต ๋ฐ์ดํ„ฐ ์ „๋ถ€๋ฅผ ๋„ฃ์–ด์„œ gradient๋ฅผ ๊ตฌํ•˜๊ณ , ๊ทธ ๋ชจ๋“  gradient๋ฅผ ํ‰๊ท ๋‚ด์–ด ํ•œ๋ฒˆ์— ๋ชจ๋ธ ์—…๋ฐ์ดํŠธ๋ฅผ ์ง„ํ–‰ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋Œ€์šฉ๋Ÿ‰์˜ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ํ•œ๋ฒˆ์— ์ฒ˜๋ฆฌํ•˜์ง€ ๋ชปํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ Batch ๋‹จ์œ„๋กœ ๋‚˜๋ˆ ์„œ ํ•™์Šตํ•˜๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•์„ ์‚ฌ์šฉํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.  SGD(Stochastic Gradient Descent)์—์„œ๋Š” Gradient๋ฅผ ํ•œ๋ฒˆ ์—…๋ฐ์ดํŠธ ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์ผ๋ถ€์˜ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋งŒ์„ ์‚ฌ์šฉํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ํ•œ ๋ฒˆ ์—…๋ฐ์ดํŠธํ•˜๋Š”..

[DL] Activation Function , Non-linear Function

[DL] Activation Function , Non-linear Function

ํ™œ์„ฑํ™” ํ•จ์ˆ˜์˜ ํŠน์ง• - ๋น„์„ ํ˜•ํ•จ์ˆ˜(Non-linear Function) ์‹ค์ œ ์„ธ๊ณ„์˜ ๋งŽ์€ ๋ฌธ์ œ๋“ค์€ ๋ณ€์ˆ˜ ๊ฐ„์˜ ๋ณต์žกํ•œ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ๊ณผ ๋น„์„ ํ˜• ๊ด€๊ณ„๋ฅผ ํฌํ•จํ•˜๊ณ  ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด, ์ด๋ฏธ์ง€ ๋ฌธ์ œ์—์„œ ํ”ฝ์…€ ๊ฐ„์˜ ๊ด€๊ณ„๋Š” ๋‹จ์ˆœํ•œ ์„ ํ˜•์กฐํ•ฉ์œผ๋กœ๋Š” ํ‘œํ˜„ํ•˜๊ธฐ ์–ด๋ ค์šด๋ฐ, ์„ ํ˜•ํ•จ์ˆ˜๋Š” ์ž…๋ ฅ ๋ณ€์ˆ˜์˜ ์„ ํ˜•์กฐํ•ฉ์œผ๋กœ ์ถœ๋ ฅ์„ ๊ณ„์‚ฐํ•˜๊ธฐ์— ๋น„์„ ํ˜•์ ์ธ ๊ด€๊ณ„๋ฅผ ํ‘œํ˜„ํ•˜๋Š”๋ฐ๋Š” ํ•œ๊ณ„๊ฐ€ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๋ฐ˜๋ฉด ๋น„์„ ํ˜•ํ•จ์ˆ˜๋Š” ์ž…๋ ฅ๊ฐ’์— ๋”ฐ๋ผ ์ถœ๋ ฅ์ด ๋น„์„ ํ˜•์ ์œผ๋กœ ๋ณ€ํ™”ํ•˜๋ฏ€๋กœ ์‹ ๊ฒฝ๋ง์ด ๋ณต์žกํ•œ ๋น„์„ ํ˜• ํŒจํ„ด์„ ํ•™์Šตํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒ๋” ๋„์™€์ค๋‹ˆ๋‹ค.     ํ™œ์„ฑํ™” ํ•จ์ˆ˜์˜ ํŠน์ง•์€ ์„ ํ˜•ํ•จ์ˆ˜๊ฐ€ ์•„๋‹Œ ๋น„์„ ํ˜•ํ•จ์ˆ˜์—ฌ์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์„ ํ˜•ํ•จ์ˆ˜๋ž€ ์ถœ๋ ฅ์ด ์ž…๋ ฅ์˜ ์ƒ์ˆ˜๋ฐฐ๋งŒํผ ๋ณ€ํ•˜๋Š” ํ•จ์ˆ˜๋ฅผ ์„ ํ˜•ํ•จ์ˆ˜๋ผ๊ณ  ํ•˜๋Š”๋ฐ, ์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค๋ฉด $ f(x) = Wx+b $ ๋ผ๋Š” ํ•จ์ˆ˜๊ฐ€ ์žˆ์„ ๋•Œ W์™€b๋Š” ์ƒ์ˆ˜์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์ด ์‹์€ ๊ทธ๋ž˜ํ”„๋กœ..

[DL] CrossEntropy , KL Divergence

[DL] CrossEntropy , KL Divergence

1. ์ •๋ณด (information)๋ž€?ํ™•๋ฅ  : ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ๋ชจ๋“  ์ƒํ™ฉ์—์„œ ์–ด๋–ค ์ด๋ฒคํŠธ๊ฐ€ ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ๋นˆ๋„์ˆ˜  ์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด ๋งŒ์ผ 99๊ฐœ์˜ ํŒŒ๋ž€์ข…์ด์™€ 1๊ฐœ์˜ ๋นจ๊ฐ„์ข…์ด๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค๊ณ  ๊ฐ€์ •ํ•ด๋ณด์ž. ๋งŒ์ผ, ํŒŒ๋ž€์ข…์ด๊ฐ€ ๋‚˜์˜ค๋ฉด ๋†€๋ผ์ง€ ์•Š์„ ๊ฒƒ์ด๊ณ  ๋นจ๊ฐ„์ข…์ด๊ฐ€ ๋‚˜์˜ค๋ฉด ๋†€๋ž„ ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ํŒŒ๋ž€ ์ข…์ด๊ฐ€ ๋‚˜์˜ฌ ํ™•๋ฅ ์€ 0.99๋กœ ๋†’๊ณ , ๋นจ๊ฐ„ ์ข…์ด๊ฐ€ ๋‚˜์˜ฌ ํ™•๋ฅ ์„ 0.01๋กœ ๋‚ฎ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค.   ์ฆ‰ ํ™•๋ฅ ์ด๋†’์œผ๋ฉด ๊ทธ ์‚ฌ๊ฑด์ด ๋ฐœ์ƒํ•ด๋„ ๊ทธ ์‚ฌ๊ฑด์ด ๋ฐœ์ƒํ•ด๋„ ๋†€๋ผ์ง€ ์•Š๊ณ , ํ™•๋ฅ ์ด ๋‚ฎ์œผ๋ฉด ๊ทธ ์‚ฌ๊ฑด์ด ๋ฐœ์ƒํ–ˆ์„ ๋•Œ ๋†€๋ผ๊ฒŒ ๋œ๋‹ค.ํ™•๋ฅ ๊ณผ ๋†€๋žŒ์€ ์„œ๋กœ ๋ฐ˜๋น„๋ก€์˜ ๊ฐœ๋…์ด๋‹ค. ๊ทธ๋ž˜์„œ ๋†€๋žŒ์„ ์ˆ˜ํ•™์ ์œผ๋กœ ํ‘œํ˜„ํ•˜์ž๋ฉด, ํ™•๋ฅ ์„ p(x)๋ผ๊ณ  ํ• ๊ฒฝ์šฐ ๋†€๋žŒ์€ ํ™•๋ฅ ์˜ ์—ญ์ˆ˜์ธ, 1 / p(x)๋กœ ํ‘œํ˜„ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค.  ์‹ค์ œ ์ •๋ณด์ด๋ก ์—์„œ ํ‘œํ˜„ํ•˜๋Š” ๋†€๋žŒ์˜ ๊ณต์‹์€ log(1/p(x)) ์ด๋‹ค.  ๋”ฐ๋ผ์„œ ..

[Python] ์ตœ๋Œ“๊ฐ’๊ณผ ์ตœ์†Ÿ๊ฐ’์˜ ์ดˆ๊นƒ๊ฐ’ ์„ค์ •

ํŒŒ์ด์ฌ์—์„œ ์ตœ๋Œ“๊ฐ’๊ณผ ์ตœ์†Ÿ๊ฐ’์˜ ์ดˆ๊นƒ๊ฐ’์„ ์ง€์ •ํ•˜๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•์— ๋Œ€ํ•ด ์•Œ์•„๋ณด์ž  1. sys ๋ชจ๋“ˆ ์‚ฌ์šฉํ•˜์—ฌ ์‹œ์Šคํ…œ์ด ๊ฐ€์žฅ ๋†’์€ ๊ฐ’๊ณผ ๊ฐ€์žฅ ๋‚ฎ์€ ๊ฐ’์„ ์ง€์ • mx = sys.maxsizemn = -sys.maxsize 2. float ์ด์šฉํ•ด ๋ฌดํ•œ๋Œ€ ๊ฐ’์„ ์ง€์ •mx = float('inf')mn = float('-inf')  ๐Ÿ’ก์ฃผ์˜! ์ข‹์ง€ ์•Š์€ ๋ฐฉ๋ฒ•  mx = 999999  ํŒŒ์ด์ฌ์˜ ์ˆซ์žํ˜•์€ ์ž„์˜ ์ •๋ฐ€๋„๋ฅผ ์ง€์›ํ•˜๋ฉฐ ์‚ฌ์‹ค์ƒ ๋ฌดํ•œ๋Œ€์˜ ๊ฐ’์„ ์ง€์ •ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์•„๋ฌด๋ฆฌ ํฐ ์ˆ˜๋ผ ํ• ์ง€๋ผ๋„ ์–ผ๋งˆ๋“ ์ง€ ๋” ํฐ ์ˆ˜๊ฐ€ ์ง€์ •๋  ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฏ€๋กœ, ์ด๋Ÿฐ ์‹์œผ๋กœ ์ตœ์†Ÿ๊ฐ’ ๋ณ€์ˆ˜์— ์ž„์˜์˜ ๊ฐ’์„ ์ดˆ๊นƒ๊ฐ’์œผ๋กœ ์ง€์ •ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์„ ์ง€์–‘ํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค.