ai-118Đọc toàn bộ đề miễn phí

Chắt Lọc Tri Thức (Knowledge Distillation) – Hàm Mất Mát Soft Targets

Knowledge Distillation (Hinton 2015) huấn luyện student model học từ teacher model bằng cách dùng *soft labels* (xác suất mềm) thay vì hard labels (one-hot).

AITrung bình35 phút

Tiến độ của tôi ở bài này

Điểm được lưu vào tài khoản sau khi chấm bài.

Đang tải điểm của bạn…

Kiến thức và chủ đề

knowledge-distillationmodel-compressionsoft-labelspytorch

Kiến thức tiên quyết: cross-entropy-loss, softmax-temperature-scaling.

Nội dung đề bài

Mục tiêu kiến thức

Knowledge Distillation (Hinton 2015) huấn luyện student model học từ teacher model bằng cách dùng *soft labels* (xác suất mềm) thay vì hard labels (one-hot).

Hàm mất mát KD: LKD = α · T2 · KL(σ(zs/T) | σ(zt/T)) + (1-α) · CE(zs, y)

Trong đó:

  • T: temperature (làm mềm phân phối, T > 1)
  • zs: student logits, zt: teacher logits
  • α: trọng số cân bằng giữa soft và hard loss
  • T2: nhân bù gradient (vì KL giảm 1/T2 so với CE khi T lớn)

Yêu cầu

def knowledge_distillation_loss(
    student_logits: torch.Tensor,
    teacher_logits: torch.Tensor,
    labels: torch.Tensor,
    temperature: float = 4.0,
    alpha: float = 0.7
) -> torch.Tensor:
    pass

Input

  • Hàm knowledge_distillation_loss(student_logits, teacher_logits, labels, temperature, alpha): Các tham số đầu vào chứa dữ liệu Tensor/mảng NumPy hoặc giá trị siêu tham số tương ứng.

Output

  • Hàm knowledge_distillation_loss: Trả về kết quả kiểu torch.Tensor theo đúng đặc tả kỹ thuật và kích thước quy định.

Ràng buộc

  • Thời gian chạy tối đa: 2000ms.
  • Giới hạn bộ nhớ: 256MB.
  • Dữ liệu đầu vào hợp lệ theo đúng kiểu dữ liệu và miền giá trị được mô tả.

Ví dụ 1

Input

B, C = (4, 10)
s_logits = torch.randn(B, C)
t_logits = torch.randn(B, C)
labels = torch.randint(0, C, (B,))
loss = knowledge_distillation_loss(s_logits, t_logits, labels)

Output

1.1402

Giải thích

Hàm/lớp được gọi với các tham số mẫu trên và trả về kết quả số học / kích thước tensor tương ứng theo đúng thiết kế.

Ví dụ 2

Input

logits = torch.zeros(4, 3)
logits[:, 0] = 10.0
labels = torch.zeros(4, dtype=torch.long)
loss = knowledge_distillation_loss(logits, logits, labels, temperature=1.0, alpha=1.0)

Output

-0.

Giải thích

Hàm/lớp được gọi với các tham số mẫu trên và trả về kết quả số học / kích thước tensor tương ứng theo đúng thiết kế.

3 cấp độ gợi ýMở dần khi bạn thật sự cần hỗ trợ.
Phân tích lời giảiGiải thích hướng tư duy và thuật toán.
Code tham khảoDùng để đối chiếu sau khi tự làm.

Gợi ý và lời giải chỉ mở sau khi bạn bấm Nộp bài. Giáo viên và quản trị viên mở được ngay.