数值计算中的overflow and underflow
数值计算中的overflow and underflow
以softmax为例
实数在计算机内用二进制标识,所以不是一个精确值,当数值过小的时候,被四舍五入为0,这就是下溢出,而指数函数容易出现无穷大数而导致溢出错误,如e100=2.6881171418161356e+43,e1000=inf,这些无穷大无法进行除法运算,就出现OverflowError错误,这是因为计算机能够处理的“数”必须在4字节或者8字节的有限数值范围内。
下溢:当接近零的数被四舍五入为零时发生下溢。
上溢:大量级的数被近似为无穷时发生上溢。
如何解决
令 M=max(xi)M=max(x_i)M=max(xi),为所有x中的最大值,只需要把计算f(xi)f(x_i)f(xi)的值变成计算 f(xi−M)f(x_i-M)f(xi−M)的值就可以解决上述问题
理论依据:
在很多数值计算的library中,都采用了类似的方法来保持数值稳定。之前在实际项目中遇到过,怕遗忘,记录一下
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