역전파는 출력에서 입력 방향으로 레이어마다 연쇄 법칙을 적용합니다. 신경망은 n개의 입력, h개의 은닉 뉴런, 하나의 출력을 가지며 모두 sigmoid(σ(z) = 1 / (1 + e^(-z)))를 사용합니다.
- 은닉층: a_j = σ(inputs · hidden_weights[j] + hidden_biases[j])
- 출력: y = σ(a · output_weights + output_bias)
- 손실: L = (y - target)²
기울기:
- delta_out = 2 × (y - target) × y × (1 - y)
- 출력층: dL/doutput_weights[j] = delta_out × a_j, dL/doutput_bias = delta_out
- delta_j = delta_out × output_weights[j] × a_j × (1 - a_j)
- 은닉층: dL/dhidden_weights[j][i] = delta_j × inputs[i], dL/dhidden_biases[j] = delta_j
backprop_gradients(inputs, hidden_weights, hidden_biases, output_weights, output_bias, target)를 구현하세요.
출력
h + 1개의 행을 가진 행렬을 반환하세요.
- 행 j (각 은닉 뉴런 j에 대해 순서대로):
hidden_weights[j]의 n개 기울기, 그다음hidden_biases[j]의 기울기. - 마지막 행:
output_weights의 h개 기울기, 그다음output_bias의 기울기.
제약 조건
1 ≤ n, h ≤ 20
-5 ≤ 각 입력, 가중치, 편향 ≤ 5
0 ≤ target ≤ 1
예시
입력:
inputs = [1.0]
hidden_weights = [
[0.0]
]
hidden_biases = [0.0]
output_weights = [0.0]
output_bias = 0.0
target = 1.0
예상 출력:
[
[0.0, 0.0],
[-0.125, -0.25]
]설명
a = σ(0) = 0.5, y = σ(0) = 0.5. delta_out = 2 × (0.5 - 1) × 0.25 = -0.25. 출력 행: [-0.25 × 0.5, -0.25] = [-0.125, -0.25]. delta_1 = -0.25 × 0 × 0.25 = 0이므로 은닉 행은 [0, 0]입니다: 출력 가중치가 0이면 기울기가 전달되지 않습니다.
입력:
inputs = [1.0, 0.0]
hidden_weights = [
[0.0, 1.0],
[0.0, -1.0]
]
hidden_biases = [0.0, 0.0]
output_weights = [1.0, 1.0]
output_bias = -1.0
target = 0.0
예상 출력:
[
[0.0625, 0.0, 0.0625],
[0.0625, 0.0, 0.0625],
[0.125, 0.125, 0.25]
]설명
두 은닉 값이 모두 σ(0) = 0.5이므로 y = σ(0.5 + 0.5 - 1) = 0.5이고 delta_out = 2 × 0.5 × 0.25 = 0.25입니다. 출력 행: [0.125, 0.125, 0.25]. 각 delta_j = 0.25 × 1 × 0.25 = 0.0625이므로 은닉 행은 [0.0625, 0, 0.0625]입니다 (두 번째 입력이 0).
참고 자료
-
예시 1 미실행입력:
inputs = [1.0] hidden_weights = [ [0.0] ] hidden_biases = [0.0] output_weights = [0.0] output_bias = 0.0 target = 1.0예상 출력:[ [0.0, 0.0], [-0.125, -0.25] ]내 출력 -
예시 2 미실행입력:
inputs = [1.0, 0.0] hidden_weights = [ [0.0, 1.0], [0.0, -1.0] ] hidden_biases = [0.0, 0.0] output_weights = [1.0, 1.0] output_bias = -1.0 target = 0.0예상 출력:[ [0.0625, 0.0, 0.0625], [0.0625, 0.0, 0.0625], [0.125, 0.125, 0.25] ]내 출력
제출 시 4개의 숨겨진 테스트도 실행됩니다. 코드가 하나라도 실패하면 그 테스트를 볼 수 있습니다. 챌린지를 해결하면 모두 볼 수 있습니다.
Run Swift Online
Write, run, and debug Swift code online using a command-line Swift environment. Manage multiple files, save your workspace, and share code without installing Xcode.
🍎 이 Swift 온라인 실행기 소개
CodeUtility Swift Executor는 브라우저에서 곧바로 Swift 코드를 작성하고 실행할 수 있게 해줍니다 - Xcode, SDK, macOS 설정이 전혀 필요 없습니다. 격리된 샌드박스에서 실제 Swift 컴파일러를 실행하여 정확하고 네이티브한 Swift 동작을 제공합니다.
이 도구는 여러 Swift 버전 - 5.7, 5.9, 그리고 최신 릴리스를 - 지원하여 새로운 언어 기능을 탐색하고 기존 Swift 코드베이스와의 호환성을 유지할 수 있는 유연성을 제공합니다.
Swift 문법을 학습하거나 알고리즘을 테스트하고, iOS, macOS, 서버 사이드 Swift 코드를 실험하려는 개발자에게 안성맞춤이며, 로컬 도구나 시뮬레이터를 설치할 필요가 없습니다.
각 스니펫은 컨테이너화된 Swift 환경에서 안전하게 실행되어, 실제 컴파일러 피드백과 안전한 코드 실행을 보장합니다.
하나의 실행기에서 다중 파일 편집기, 격리된 실행 터미널, 런타임별 라이브러리, 영구 작업 공간, 공유 및 실시간 협업을 이용하세요.
이 실행기는 어떻게 사용하나요?
런타임을 선택하고 파일을 열거나 만든 다음 코드를 작성하고 실행을 선택하세요. 출력은 터미널에 표시되며, 로그인한 사용자는 작업 공간에 파일을 보관하고 라이브러리를 설치하며 공유를 통해 협업할 수 있습니다.
- 버전을 선택하고 현재 파일을 편집하거나 작업 공간의 다른 파일을 여세요.
- 코드를 실행하고 요청 시 터미널에 입력한 다음 저장된 실행 기록을 확인하세요.
- 작업에 둘 이상의 코드 조각이 필요하면 라이브러리, 작업 공간 도구, 공유 및 채팅을 사용하세요.
💡 초보자를 위한 Swift 기초 가이드
1. 변수와 상수 선언
Swift에서는 변수에 var, 상수에 let을 사용합니다.
var age = 30
let pi = 3.14159
var name = "Alice"
let isActive = true
// 상수는 다시 할당할 수 없습니다
// pi = 3.14 // ❌ 오류2. 조건문 (if / switch)
로직에는 if, else if, else를 사용하고, 여러 분기에는 switch를 사용합니다.
let number = 2
if number == 1 {
print("하나")
} else if number == 2 {
print("둘")
} else {
print("그 외")
}
switch number {
case 1:
print("하나")
case 2:
print("둘")
default:
print("그 외")
}3. 루프
Swift는 for-in, while, repeat-while 루프를 지원합니다.
for i in 0..<3 {
print(i)
}
var n = 3
while n > 0 {
print(n)
n -= 1
}4. 배열
배열은 순서가 있는 값들의 모음을 저장합니다.
var numbers = [10, 20, 30]
print(numbers[1])5. 배열 조작
append나 removeLast 같은 배열 메서드를 사용하세요.
var nums = [1, 2, 3]
nums.append(4)
nums.removeLast()
for n in nums {
print(n)
}6. 콘솔 입출력
출력에는 print()를 사용합니다. 입력은 Swift Playgrounds나 Xcode에서 추가 작업이 필요합니다.
let name = "Alice"
print("안녕하세요, \(name)")7. 함수
매개변수와 반환 값을 가진 재사용 가능한 함수를 정의하세요.
func add(a: Int, b: Int) -> Int {
return a + b
}
print(add(a: 3, b: 4))8. 딕셔너리
딕셔너리는 키-값 쌍을 저장합니다.
var ages = ["Alice": 30]
print(ages["Alice"] ?? 0)9. 오류 처리
Swift는 오류 처리에 do-catch를 사용합니다.
enum MyError: Error {
case runtimeError(String)
}
do {
throw MyError.runtimeError("문제가 발생했습니다")
} catch let error {
print(error)
}10. 파일 I/O
Swift는 파일 I/O에 FileManager 또는 String 메서드를 사용합니다.
let text = "안녕 파일"
try text.write(toFile: "file.txt", atomically: true, encoding: .utf8)
let content = try String(contentsOfFile: "file.txt")
print(content)11. 문자열 처리
count, contains, uppercased() 등의 메서드를 사용하세요.
let text = "안녕 세상"
print(text.count)
print(text.contains("세상"))
print(text.uppercased())12. 클래스 & 객체
Swift는 class와 init을 사용해 OOP를 지원합니다.
class Person {
var name: String
init(name: String) {
self.name = name
}
func greet() {
print("안녕하세요, 저는 \(name)입니다")
}
}
let p = Person(name: "Alice")
p.greet()13. 옵셔널
Swift는 ?와 !로 옵셔널 값을 다룹니다.
var name: String? = "Alice"
print(name ?? "알 수 없음")
if let unwrappedName = name {
print(unwrappedName)
}