G検定 練習問題 #0038・誤差関数

交差エントロピーとKL情報量

ディープラーニングの概要 › 誤差関数 単一選択 難易度 標準

ニューラルネットワークの学習で用いられる誤差関数や、確率分布の違いを測るカルバック・ライブラー情報量(以下、KL情報量)に関する説明として、最も不適切なものを1つ選べ。

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解説

正解 D

この問題の論点:交差エントロピーとKL情報量

ポイント

KL情報量は2つの分布の違いを測りますが、入れ替えると値が変わる非対称な量です。厳密な意味での距離ではありません。

選択肢ごとの解説

  1. A

    適切

    差を二乗するため正負の誤差が打ち消し合わず、大きな誤差ほど強く罰せられます。連続値を予測する回帰問題で基本となる誤差関数です。

  2. B

    適切

    正解がワンホット表現のとき、交差エントロピーは正解クラスの予測確率pを使って−log pになります。pが1に近いほど0に近づき、0に近づくほど急激に大きくなります。

  3. C

    適切

    交差エントロピーは「正解の分布のエントロピー+KL情報量」に分解できます。正解の分布が固定ならエントロピーは定数なので、2つの最小化は同じ意味になります。

  4. D

    不適切 正解

    KL情報量は0以上の値をとり、2つの分布が一致するとき0になります。ただし分布PとQを入れ替えると一般に値が変わる非対称な量で、厳密な意味での距離ではありません。

試験での狙われ方

誤差関数と課題(回帰か分類か)の対応や、KL情報量の性質(0以上・非対称)を問う形がよく見られます。

参考

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