損失関数は、モデルの誤りを最小化すべき1つの数値に変えます。n を予測の数として、よく使われる3つの損失について compute_loss(kind, predictions, targets) を実装してください。
"mse"(平均二乗誤差):(p - t)² の平均"mae"(平均絶対誤差):|p - t| の平均"binary_cross_entropy":[t × ln(p) + (1 - t) × ln(1 - p)] の平均の符号を反転したもの。ln(0) を計算しないよう、まず各予測 p を [0.0000001, 0.9999999] の範囲に収めてください。
入力
kind: "mse"、"mae"、"binary_cross_entropy" のいずれか。
predictions: モデルの予測。
targets: 正しい値(同じ長さ)。交差エントロピーでは 0 または 1 で、予測は 0 から 1 の間です。
出力
損失を小数で返してください。
制約
1 ≤ 長さ ≤ 1,000
-1,000 ≤ 各値 ≤ 1,000(交差エントロピーでは 0 ≤ p ≤ 1、t ∈ {0, 1})
例
入力:
kind = "mse"
predictions = [2.5, 0.0, 2.0]
targets = [3.0, -0.5, 2.0]
期待される出力:
0.166667
解説
二乗誤差:0.5² = 0.25、0.5² = 0.25、0² = 0。その平均は 0.5 / 3 ≈ 0.166667 です。
入力:
kind = "binary_cross_entropy"
predictions = [0.9, 0.2]
targets = [1.0, 0.0]
期待される出力:
0.164252
解説
-(ln(0.9) + ln(1 - 0.2)) / 2 = -(-0.105361 - 0.223144) / 2 ≈ 0.164252。自信を持った正しい予測は損失が小さくなります。
参考資料
-
例 1 未実行入力:
kind = "mse" predictions = [2.5, 0.0, 2.0] targets = [3.0, -0.5, 2.0]期待される出力:0.166667あなたの出力 -
例 2 未実行入力:
kind = "binary_cross_entropy" predictions = [0.9, 0.2] targets = [1.0, 0.0]期待される出力:0.164252あなたの出力
提出時に非公開テスト5件も実行されます。 失敗したテストがあれば、そのテストが表示されます。チャレンジを解くとすべて見られます。
Online Rust Compiler
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🦀 このRustオンライン実行ツールについて
CodeUtility Rust Executor は、ブラウザ上でRustコードをそのまま書いて実行できるツールです。 インストールやツールチェーンの準備、ローカル環境は不要です。安全なサンドボックス上で動作し、 実際のRustコンパイラ 1.70、1.72、1.73、1.74 に対応しています。
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同じ実行環境で、複数ファイル対応エディター、分離された実行ターミナル、ランタイム別ライブラリ、永続ワークスペース、共有、リアルタイム共同作業を利用できます。
この実行環境の使い方
ランタイムを選択し、ファイルを開くか作成してコードを記述し、[実行]を選択します。出力はターミナルに表示されます。サインインしたユーザーは、ワークスペースにファイルを保存し、ライブラリをインストールして、共有を通じて共同作業できます。
- バージョンを選択して現在のファイルを編集するか、ワークスペース内の別のファイルを開きます。
- コードを実行し、求められた場合はターミナルに入力して、保存された実行履歴を確認します。
- 複数のコードスニペットが必要な作業では、ライブラリ、ワークスペースツール、共有、チャットを利用します。
💡 Rustの基本と、上のエディタで試せるサンプル
1. 変数と定数の宣言
変数は let、定数は const、可変変数は mut を使います。
let x = 10;
let pi: f64 = 3.14;
let name = "Alice";
let is_active = true;
const MAX_USERS: u32 = 100;
2. 条件分岐(if / match)
条件分岐は if、パターンマッチには match を使います。
let x = 2;
if x == 1 {
println!("One");
} else if x == 2 {
println!("Two");
} else {
println!("Other");
}
match x {
1 => println!("One"),
2 => println!("Two"),
_ => println!("Other"),
}
3. ループ
Rust は for、while、無限 loop をサポートしています。
for i in 0..3 {
println!("{}", i);
}
let mut n = 3;
while n > 0 {
println!("{}", n);
n -= 1;
}
4. 配列
Rustの固定長配列は角括弧で表します。ビューにはスライスを使います。
let nums = [10, 20, 30];
println!("{}", nums[1]);
5. ベクタ(可変長配列)
Vec は可変長配列に使います。
let mut fruits = vec!["apple", "banana"];
fruits.push("cherry");
fruits.pop();
for fruit in &fruits {
println!("{}", fruit);
}
6. コンソール入出力
出力は println!、入力は std::io を使います。
use std::io;
let mut name = String::new();
println!("Enter your name:");
io::stdin().read_line(&mut name).unwrap();
println!("Hello, {}", name.trim());
7. 関数
関数は fn を使い、-> で戻り値の型を指定します。
fn greet(name: &str) -> String {
format!("Hello, {}", name)
}
println!("{}", greet("Alice"));
8. HashMap
キーと値のデータには std::collections::HashMap を使います。
use std::collections::HashMap;
let mut person = HashMap::new();
person.insert("name", "Bob");
println!("{}", person["name"])
9. エラー処理
Rustでは Result と match(または unwrap())でエラーを扱います。
fn fail() -> Result<(), String> {
Err("Something went wrong".to_string())
}
match fail() {
Ok(_) => println!("Success"),
Err(e) => println!("{}", e),
}
10. ファイルI/O
std::fs でファイルの読み書きを行います。
use std::fs;
fs::write("file.txt", "Hello File").unwrap();
let content = fs::read_to_string("file.txt").unwrap();
println!("{}", content);
11. 文字列操作
Rustの文字列はヒープに確保され、多くのメソッドが使えます。
let mut text = String::from(" Hello Rust ");
println!("{}", text.trim());
println!("{}", text.to_uppercase());
text = text.replace("Hello", "Hi");
println!("{}", text);
12. 構造体とメソッド
データ型には struct、メソッド定義には impl を使います。
struct Person {
name: String,
}
impl Person {
fn greet(&self) -> String {
format!("Hi, I'm {}", self.name)
}
}
let p = Person { name: "Alice".to_string() };
println!("{}", p.greet());
13. 参照と借用
値の借用には &、可変参照には &mut を使います。
fn update(x: &mut i32) {
*x += 1;
}
let mut value = 10;
update(&mut value);
println!("{}", value);