online softmax

在线 softmax 是一种用于多分类任务的概率计算方法。在深度学习中，我们通常使用 softmax 函数将模型输出转换为概率分布。在线 softmax 是一种动态计算 softmax 的方法，它可以逐步更新概率分布。

传统的 softmax 计算需要计算所有类别的指数函数，并将它们归一化为概率分布。但是，在某些情况下，我们可能需要逐步更新模型的输出概率，而不是一次性计算所有类别的 softmax。这种情况下，我们可以使用在线 softmax。

在线 softmax 的核心思想是将 softmax 的计算分解为多个步骤。在每个步骤中，我们只计算一个类别的 softmax，并将其加入到当前概率分布中。通过迭代更新，我们可以逐步构建新的概率分布。

在线 softmax 的优点是可以快速适应新的数据和类别。在增量学习和在线学习等场景中，这种方法可以减少计算量，同时保持模型对新数据的敏感性。

需要注意的是，在线 softmax 适用于一些特定的场景和问题。在一些情况下，传统的批处理 softmax 仍然是更常用和合适的选择。具体使用哪种方法取决于具体的任务和需求。

相关问题

更换数据源，使用mnist训练softmax模型，用代码回答，不用tensorflow

好的，我理解了您的要求，我可以回答您的问题。下面是使用mnist数据集训练softmax模型的代码示例：

import numpy as np
import urllib.request
import gzip

# load data from online source
def load_data():
    url = 'http://yann.lecun.com/exdb/mnist/'
    files = ['train-images-idx3-ubyte.gz', 'train-labels-idx1-ubyte.gz',
             't10k-images-idx3-ubyte.gz', 't10k-labels-idx1-ubyte.gz']

    data = []
    for file_name in files:
        print('Downloading:', url+file_name)
        urllib.request.urlretrieve(url+file_name, file_name)
        print('Download complete')
        with gzip.open(file_name, 'rb') as f:
            file_content = f.read()
            if file_name.endswith('ubyte.gz'):
                data.append(np.frombuffer(file_content, dtype=np.uint8, offset=16).reshape(-1, 784))
            elif file_name.endswith('labels-idx1-ubyte.gz'):
                data.append(np.frombuffer(file_content, dtype=np.uint8, offset=8))

    return tuple(data)

# one-hot encode labels
def one_hot(labels):
    n_labels = len(labels)
    n_classes = len(np.unique(labels))
    onehot_labels = np.zeros((n_labels, n_classes))
    onehot_labels[np.arange(n_labels), labels] = 1
    return onehot_labels

# softmax function
def softmax(y):
    exp_y = np.exp(y - np.max(y))
    return exp_y / np.sum(exp_y, axis=1, keepdims=True)

# cross-entropy loss
def cross_entropy_loss(y_pred, y_true):
    n_samples = y_pred.shape[0]
    loss = -np.sum(y_true * np.log(y_pred+1e-12)) / n_samples
    return loss

# train softmax model
def train_softmax(X_train, y_train, alpha=0.1, epochs=500):
    n_samples, n_features = X_train.shape
    n_classes = y_train.shape[1]
    W = np.random.randn(n_features, n_classes) * 0.01
    b = np.zeros((1, n_classes))
    for i in range(epochs):
        y_pred = softmax(np.dot(X_train, W) + b)
        loss = cross_entropy_loss(y_pred, y_train)
        if i % 100 == 0:
            print('Epoch %d loss: %.4f' % (i, loss))
        dW = (1 / n_samples) * np.dot(X_train.T, (y_pred - y_train))
        db = (1 / n_samples) * np.sum(y_pred - y_train, axis=0, keepdims=True)
        W -= alpha * dW
        b -= alpha * db
    return W, b

# test softmax model
def test_softmax(X_test, y_test, W, b):
    y_pred = softmax(np.dot(X_test, W) + b)
    accuracy = np.mean(np.argmax(y_pred, axis=1) == np.argmax(y_test, axis=1))
    return accuracy

# load data
X_train, y_train, X_test, y_test = load_data()
X_train = X_train / 255.0
X_test = X_test / 255.0
y_train = one_hot(y_train)
y_test = one_hot(y_test)

# train model
W, b = train_softmax(X_train, y_train)

# test model
accuracy = test_softmax(X_test, y_test, W, b)
print('Accuracy:', accuracy)

这是一个使用Numpy实现的softmax分类器，对mnist数据集进行训练与测试。其中`load_data`函数用于从在线源加载mnist数据集，`one_hot`函数用于对标签进行One-Hot编码，`softmax`函数计算softmax输出，`cross_entropy_loss`函数计算交叉熵损失，`train_softmax`函数用于训练softmax模型，`test_softmax`函数用于测试softmax模型。在代码中使用的学习率`alpha`为0.1，训练轮数`epochs`为500。运行以上代码可以得到模型的测试准确率，这个准确率可能并不是很高，因为这是一个比较简单的模型。但是，它可以作为使用mnist数据集训练softmax模型的例子，供您参考。

AttributeError Traceback (most recent call last) Cell In[21], line 62 60 softmax_probs = softmax_model.predict_proba(X_test_scaled) 61 mlp_probs = mlp_model.predict_proba(X_test_scaled) ---> 62 svm_probs = svm_model.predict_proba(X_test_scaled)[:, 1] 64 softmax_fpr, softmax_tpr, _ = roc_curve(y_test, softmax_probs[:, 1], pos_label=2) 65 mlp_fpr, mlp_tpr, _ = roc_curve(y_test, mlp_probs[:, 1], pos_label=2) File D:\ANACONDA\lib\site-packages\sklearn\utils\_available_if.py:32, in _AvailableIfDescriptor.__get__(self, obj, owner) 26 attr_err = AttributeError( 27 f"This {repr(owner.__name__)} has no attribute {repr(self.attribute_name)}" 28 ) 29 if obj is not None: 30 # delegate only on instances, not the classes. 31 # this is to allow access to the docstrings. ---> 32 if not self.check(obj): 33 raise attr_err 34 out = MethodType(self.fn, obj) File D:\ANACONDA\lib\site-packages\sklearn\svm\_base.py:829, in BaseSVC._check_proba(self) 827 def _check_proba(self): 828 if not self.probability: --> 829 raise AttributeError( 830 "predict_proba is not available when probability=False" 831 ) 832 if self._impl not in ("c_svc", "nu_svc"): 833 raise AttributeError("predict_proba only implemented for SVC and NuSVC") AttributeError: predict_proba is not available when probability=False

这个错误是由于支持向量机模型（SVC）的probability参数设置为False时，不支持使用predict_proba方法来获取样本属于各个类别的概率导致的。

解决这个问题有两种方法：

1. 将SVC模型的probability参数设置为True。修改代码如下：

svm_model = SVC(kernel='rbf', C=1.0, probability=True)

使用上述代码替换原代码中的`svm_model = SVC(kernel='rbf', C=1.0)`，然后再次运行程序，即可解决该错误。

2. 使用decision_function方法来获取样本距离分类超平面的距离，并手动将其转换为概率值。修改代码如下：

svm_distances = svm_model.decision_function(X_test_scaled)
svm_probs = (svm_distances - svm_distances.min()) / (svm_distances.max() - svm_distances.min())

使用上述代码替换原代码中的`svm_probs = svm_model.predict_proba(X_test_scaled)[:, 1]`，然后再次运行程序，即可解决该错误。

希望这个解决方案能帮助到你！如果还有其他问题，请随时提问。