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logsumexp 在 C 中的实现？

发布于 2024-10-02 23:31:44 字数 123 浏览 1 评论 0原文

有人知道提供 logsumexp 函数的开源数字 C 库吗？

logsumexp(a) 函数计算数组 a 各分量的指数 log(e^{a_1}+...e^{a_n}) 之和，避免数值溢出。

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陈年往事 2024-10-09 23:31:44

这是一个从头开始的非常简单的实现（至少经过测试）：

double logsumexp(double nums[], size_t ct) {
  double max_exp = nums[0], sum = 0.0;
  size_t i;

  for (i = 1 ; i < ct ; i++)
    if (nums[i] > max_exp)
      max_exp = nums[i];

  for (i = 0; i < ct ; i++)
    sum += exp(nums[i] - max_exp);

  return log(sum) + max_exp;
}

它的技巧是有效地将所有参数除以最大的参数，然后在最后添加其日志以避免溢出，因此它对于添加表现良好大量类似比例的值，如果某些参数比其他参数大许多数量级，则错误会逐渐出现。

如果你希望它在给定 0 个参数时运行而不崩溃，你必须为此添加一个案例:)

Here's a very simple implementation from scratch (tested, at least minimally):

double logsumexp(double nums[], size_t ct) {
  double max_exp = nums[0], sum = 0.0;
  size_t i;

  for (i = 1 ; i < ct ; i++)
    if (nums[i] > max_exp)
      max_exp = nums[i];

  for (i = 0; i < ct ; i++)
    sum += exp(nums[i] - max_exp);

  return log(sum) + max_exp;
}

This does the trick of effectively dividing all of the arguments by the largest, then adding its log back in at the end to avoid overflow, so it's well-behaved for adding a large number of similarly-scaled values, with errors creeping in if some arguments are many orders of magnitude larger than others.

If you want it to run without crashing when given 0 arguments, you'll have to add a case for that :)

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