假设我想使用多层感知器对3个类别进行分类。对于输出神经元的数量,任何人都会立即说——使用3个输出神经元并应用softmax激活函数。但如果我使用2个输出神经元并使用sigmoid激活函数,输出[0,0]表示类别1,[0,1]表示类别2,[1,0]表示类别3呢?基本上是得到一个二进制编码的输出,每个输出神经元输出一个比特。这种技术不是能大大减少输出神经元(因此减少参数数量)吗?对于简单的NLP应用,一个100类词分类需要100个输出神经元用于softmax,而使用上述技术只需7个输出神经元就能覆盖。一个缺点是你不会得到所有类别的概率分数。我的问题是,这种方法正确吗?如果是的话,对于类别数量庞大的数据集,你认为它比使用softmax更有效吗?
回答:
你可以这样做,但随后你需要重新考虑你的损失函数。用于分类模型训练的交叉熵损失是类别分布的似然性,它假设你对每个类别都有一个概率。损失函数需要3个输出概率,而你只有2个输出值。
然而,还是有方法可以做到:你可以对输出的每个元素使用二元交叉熵损失,但这将是对模型的不同概率假设。你会假设你的类别有一些共同特征,例如[0,0]
和[0,1]
共享一个值。减少的自由度可能会使性能略有下降(但MLP的其他部分可能会弥补这一点)。
如果你真的担心最后一层的参数成本,那么你可能最好根本不训练它。这篇论文显示在最后一层使用固定的Hadamard矩阵与训练它一样有效。