Problems/2layer neural network

backend/static/problems/2layer-neural-network/description.md

@@ -0,0 +1,86 @@
+入力層、1層の中間層、出力層からなる2層のニューラルネットワークをnumpyを用いて実装してみましょう。
+
+ニューラルネットワークへの入力 $\bold{x} \in \R^n$ ,第1層の重みパラメータ $\bold{W}^{(1)} \in \R^{m \times n}$ 、第1層のバイアスパラメータ $\bold{b}_1 \in \R^m$, 第2層の重みパラメータ $\bold{W}^{(2)} \in \R^{k \times m}$, 第2層のバイアスパラメータ $\bold{b}_2 \in \R^k$ が与えられます。
+
+中間層の活性化関数はReLU関数、出力層の活性化関数は恒等関数とします。
+
+このニューラルネットワークの出力 $\bold{y} \in \R^k$ を計算してください。
+
+## 制約
+- $1 \leq n, m, k \leq 100$
+- $-100 \leq \bold{x}_i, \bold{W}_{i,j}^{(1)},\bold{W}_{i,j}^{(2)}, \bold{b}_i^{(1)}, \bold{b}_i^{(2)} \leq 100$
+- 入力は全て整数
+
+## 入力
+入力は以下の形式で標準入力から与えられます。
+
+$
+n \ m \ k \\
+\bold{x}_1 \ \bold{x}_2 \ \ldots \ \bold{x}_n \\
+\bold{W}_{11}^{(1)} \ \bold{W}_{12}^{(1)} \ \ldots \ \bold{W}_{1n}^{(1)} \\
+\bold{W}_{21}^{(1)} \ \bold{W}_{22}^{(1)} \ \ldots \ \bold{W}_{2n}^{(1)} \\
+\vdots \\
+\bold{W}_{m1}^{(1)} \ \bold{W}_{m2}^{(1)} \ \ldots \ \bold{W}_{mn}^{(1)} \\
+\bold{b}_1^{(1)} \ \bold{b}_2^{(1)} \ \ldots \ \bold{b}_m^{(1)} \\
+\bold{W}_{11}^{(2)} \ \bold{W}_{12}^{(2)} \ \ldots \ \bold{W}_{1m}^{(2)} \\
+\bold{W}_{21}^{(2)} \ \bold{W}_{22}^{(2)} \ \ldots \ \bold{W}_{2m}^{(2)} \\
+\vdots \\
+\bold{W}_{k1}^{(2)} \ \bold{W}_{k2}^{(2)} \ \ldots \ \bold{W}_{km}^{(2)} \\
+\bold{b}_1^{(2)} \ \bold{b}_2^{(2)} \ \ldots \ \bold{b}_k^{(2)} \\
+$
+
+したがって以下のようなコードで入力を受け取ることができます。
+
+```python3
+n, m, k = map(int, input().split())
+x = np.array(list(map(int, input().split())))
+W1 = np.array([list(map(int, input().split())) for _ in range(m)])
+b1 = np.array(list(map(int, input().split())))
+W2 = np.array([list(map(int, input().split())) for _ in range(k)])
+b2 = np.array(list(map(int, input().split()))
+```
+## 出力
+出力 $\bold{y} \in \R^k$ の要素を空白区切りで出力してください。
+
+## サンプル
+
+### サンプル1
+
+#### 入力
+```plaintext
+3 2 2
+2 -4 3
+4 -4 2
+3 -2 0
+-4 -1
+-2 2
+3 -5
+2 -4
+```
+
+#### 出力
+```plaintext
+-24 9
+```
+
+### サンプル2
+
+#### 入力
+```plaintext
+10 5 2
+79 -23 -9 -25 10 49 13 -41 26 58
+-63 -83 -92 -95 4 -4 54 -48 15 55
+86 53 -24 80 -70 76 35 -51 -48 40
+98 89 -8 -48 -11 -1 -69 88 -96 -58
+-18 -93 -61 -56 70 -56 -16 65 -70 29
+-95 -44 -20 -68 -41 52 -16 29 32 -9
+12 74 62 -97 -42
+2 -24 40 58 25
+-31 57 56 -24 40
+-49 -83
+```
+
+#### 出力
+```plaintext
+-239735 405345
+```

backend/static/problems/2layer-neural-network/in/01.in

@@ -0,0 +1,8 @@
+3 2 2
+2 -4 3
+4 -4 2
+3 -2 0
+-4 -1
+-2 2
+3 -5
+2 -4

backend/static/problems/2layer-neural-network/in/02.in

@@ -0,0 +1,11 @@
+10 5 2
+79 -23 -9 -25 10 49 13 -41 26 58
+-63 -83 -92 -95 4 -4 54 -48 15 55
+86 53 -24 80 -70 76 35 -51 -48 40
+98 89 -8 -48 -11 -1 -69 88 -96 -58
+-18 -93 -61 -56 70 -56 -16 65 -70 29
+-95 -44 -20 -68 -41 52 -16 29 32 -9
+12 74 62 -97 -42
+2 -24 40 58 25
+-31 57 56 -24 40
+-49 -83

backend/static/problems/2layer-neural-network/in/03.in

@@ -0,0 +1,46 @@
+64 32 10
+13 56 -80 1 -4 -17 56 -96 19 94 -99 -14 30 -1 93 -40 -31 -92 38 39 94 -33 -92 97 46 46 -20 80 0 81 -3 91 86 56 54 75 28 22 93 34 -92 19 95 45 -79 51 -94 55 93 42 91 47 87 48 -22 6 23 0 -54 -3 -49 80 4 98
+27 15 -31 -23 -72 77 42 -51 9 -52 -90 94 -49 32 -37 14 -81 -23 -83 -60 -58 -31 79 67 -83 46 -72 -80 -9 79 85 -25 77 -2 -8 -88 89 -83 62 42 91 3 -90 -5 71 -38 12 83 -4 -62 93 13 -92 -52 42 42 -84 83 81 -35 61 84 -28 63
+77 -90 -78 -80 -69 95 -54 -35 -22 94 -11 5 49 27 -88 47 46 31 -46 61 67 -83 88 -88 11 29 82 43 99 39 22 -23 -24 99 30 16 50 -52 90 40 19 19 33 69 65 -97 -94 50 -12 29 52 30 -98 75 81 -73 63 37 59 36 66 -96 -7 27
+7 42 -19 5 52 -30 -64 64 -8 -50 37 -78 17 44 84 22 98 88 -66 -56 86 7 -79 -18 -28 -25 -18 -36 58 21 24 -57 19 -2 48 25 -96 -97 38 -59 -99 -21 18 -28 67 33 42 68 28 72 -89 -95 63 92 29 76 -70 4 -83 71 -8 -20 72 -54
+-88 73 48 -18 14 84 -88 -53 24 85 79 -23 -98 -37 -3 76 -6 31 82 98 -76 23 6 -57 -48 37 -78 80 63 -100 -1 48 48 28 -77 21 77 81 12 -99 -61 86 -16 -5 99 75 -42 71 45 -13 12 62 79 -62 -80 -52 57 -78 -5 99 -38 48 -12 -66
+50 -58 34 -47 -76 -57 -44 -76 45 42 47 94 54 -73 -71 7 23 -14 53 39 87 -24 55 -67 -86 70 -91 -59 -23 25 81 65 -69 65 31 63 -76 80 96 83 13 -62 8 -61 -80 30 -50 -83 41 -67 -43 28 30 -40 36 95 -64 -49 37 79 -36 -86 -61 13
+-59 -84 82 -66 37 -10 90 -73 -76 74 -17 -58 -26 -99 -86 8 -49 42 -14 97 -70 -13 -66 -70 68 36 78 -93 -11 -16 -75 82 -14 51 -98 3 73 97 -69 87 39 31 96 15 -94 84 33 -10 33 -37 -54 -74 14 -100 -34 -74 -1 -13 6 74 -38 99 78 -6
+16 -53 73 50 3 72 91 -52 -32 -75 -23 58 2 -81 99 -34 85 63 75 33 97 -79 25 22 57 -26 10 92 58 66 53 24 -11 -63 -34 -28 12 -13 -64 6 -40 8 -73 18 94 66 52 -41 43 38 -26 13 -52 55 -24 0 81 -87 -36 40 71 -91 27 73
+99 45 98 -60 -90 4 -32 -21 42 -88 -68 -18 8 -30 76 49 72 85 -89 62 36 52 47 78 40 -6 83 78 31 18 83 -95 45 -81 59 -75 -11 -19 50 -83 -57 -51 -61 -64 -37 47 -70 -76 -62 -79 -48 51 95 -95 5 22 80 -42 -75 -52 14 -77 -72 7
+71 18 -98 -54 -83 -67 -36 45 45 -10 -11 -18 -21 28 -32 32 -35 -85 44 7 4 -75 95 -33 69 17 65 -27 71 -99 95 -2 -6 91 75 -44 28 44 -99 -95 -20 -22 96 -93 98 52 -15 -15 41 66 -25 70 -81 5 98 9 -46 73 46 -14 73 -7 -92 37
+-47 72 -47 -22 -45 -76 54 -85 3 -71 47 55 66 39 -100 6 -72 80 -28 -15 -69 48 -25 -90 44 -58 76 -64 34 -24 -61 88 -93 23 85 61 33 48 -92 84 -4 -2 90 -22 10 -43 -55 74 97 15 -100 -63 -46 -62 71 71 41 49 67 40 -13 -1 38 -56
+60 86 -10 95 46 66 -50 68 7 -7 65 -3 8 94 48 92 38 47 70 -11 -35 -53 62 -1 4 -32 -94 99 -48 41 16 97 92 -81 -3 -81 -87 -27 69 92 -5 78 56 -46 -4 55 21 56 83 -47 -15 -3 -97 -8 44 87 -48 -99 -69 2 -88 53 -69 84
+-60 38 5 82 30 70 35 15 -53 32 39 -96 -75 -71 -78 -45 -50 -35 36 15 52 -2 -83 -9 95 -98 -44 87 14 -34 -58 -45 19 -86 -56 -35 85 -25 -58 43 -5 -2 34 10 24 -53 70 -63 31 33 0 -69 -36 -72 -96 -46 -86 -34 -16 -16 97 11 76 67
+31 59 -48 14 -19 58 -56 -71 -5 15 -68 -71 -52 24 -23 -9 -15 85 -70 21 -8 -54 -94 -18 -22 56 -47 28 43 -91 -64 84 40 46 -57 18 75 -2 68 3 -41 -98 46 27 97 -80 55 6 59 -36 -12 -28 -38 36 -65 52 91 -68 14 -11 -76 87 68 -64
+-19 -31 45 -100 -80 8 72 -80 60 -49 48 -33 -61 -7 42 -1 44 -95 63 -37 -7 -4 -51 -22 48 -47 77 68 -27 59 -36 52 -85 -46 -92 53 -69 75 -59 84 -83 -63 50 -59 -68 41 -80 30 59 99 -17 -83 40 -66 -81 19 -36 -28 -89 -26 10 69 96 20
+-70 26 62 66 -50 87 -44 -77 -9 87 -33 -54 77 -62 72 89 -25 41 -41 -57 -78 -47 72 -71 -38 95 -20 -6 40 43 -71 90 -31 -17 3 -39 78 36 61 80 7 53 60 -1 -62 -25 66 28 90 -78 17 -13 -12 47 9 -82 58 76 0 -10 -24 5 50 40
+59 24 -40 -16 -61 99 -59 98 22 10 27 12 -50 37 -14 44 58 -83 -7 10 46 13 -24 -44 -23 -69 -88 22 -88 34 -19 57 14 74 15 -96 -80 -1 19 77 79 10 12 -45 73 -15 45 65 -49 -50 -95 -45 96 -2 -48 -85 11 85 -3 47 60 26 34 -89
+-22 84 70 -70 66 63 -25 14 67 -98 -37 59 -23 -19 57 86 40 -56 -90 39 31 -34 47 -82 -82 -23 93 -68 -49 -84 -80 -8 -64 -9 50 61 -32 -34 -97 93 -7 22 -95 -27 -34 -46 25 -33 22 -66 -57 -96 75 2 -49 84 -74 -94 -100 -14 57 87 -15 43
+84 95 -94 79 -43 -86 -55 27 72 -88 -88 15 60 -84 67 -10 17 81 -100 89 5 48 -54 -89 -96 22 -82 75 53 23 -27 -64 -5 -60 5 14 -36 -8 -48 -28 -65 -88 69 -5 74 91 -94 -23 21 13 -90 -70 11 -44 -88 -15 -71 -50 -40 42 -88 92 -43 -50
+92 73 35 -28 7 -43 33 97 -73 59 -13 -21 45 73 86 89 12 -45 13 -83 -7 -81 -27 -9 17 54 -35 51 -97 22 -21 -71 28 59 -12 -63 21 42 30 30 66 -45 9 -64 14 -92 91 -6 -56 -5 -61 -25 91 20 61 5 -97 -6 -75 89 -37 60 -29 -66
+60 33 -8 -95 -71 -86 -89 32 -30 9 -31 -30 -20 -67 51 87 80 -72 -93 -29 -98 -28 58 69 7 90 66 18 93 5 -33 94 -8 -29 -39 -7 35 88 2 -82 -50 -16 92 -70 -57 -79 -34 -61 19 39 -24 57 -83 -11 43 -76 -65 -4 -27 -98 53 48 -18 -72
+-49 -87 -73 -11 61 -29 17 78 -23 15 -4 82 -12 -71 -65 41 65 50 29 -21 23 25 -68 -14 86 48 -82 12 39 40 92 -13 -31 -73 79 56 -26 8 58 -27 40 -47 -52 81 -49 52 3 -37 46 -77 -100 -96 76 37 -88 68 42 -1 97 34 35 54 -18 96
+-6 -51 96 -82 -41 63 -7 73 -97 32 -26 -87 -49 -5 35 -51 -44 -19 -67 -59 -87 -15 -56 -37 60 -31 70 99 -79 -64 -50 57 -62 39 4 -45 -22 -53 61 -96 73 -6 -55 -65 -25 42 6 -41 -3 34 -90 51 40 36 -13 -8 -35 6 -60 70 -5 -73 37 -82
+15 -40 -72 -76 33 85 61 13 15 23 -30 92 -20 27 -25 97 -38 -16 -7 82 17 67 19 -54 8 -60 54 45 -69 24 -82 -46 62 13 -50 21 -82 -83 -29 94 -65 36 16 -11 -64 -27 -48 -8 84 -17 56 -26 -77 -55 97 -68 -57 -16 41 -46 90 -78 -31 -30
+55 -83 -20 13 -51 22 36 -21 34 15 17 -67 -36 -98 13 40 -68 -99 53 -27 84 67 -22 -18 25 16 50 93 -9 -34 -67 57 -50 4 20 -28 -8 94 -2 2 -36 79 25 -55 79 -83 -52 -20 89 -96 14 -59 36 43 91 -26 74 -42 -56 90 29 84 -67 -36
+-24 35 60 93 13 52 -100 36 -5 -65 -94 40 -37 21 71 25 21 -59 25 35 47 59 66 -85 -24 -22 55 49 92 -44 -74 -53 -15 92 67 -16 26 18 68 23 -68 -32 2 41 -86 -63 63 -57 25 40 -65 48 38 92 95 -5 43 67 -92 86 89 -46 -84 -90
+-26 18 33 49 78 93 75 92 -24 -39 -67 -64 -87 22 -75 25 -48 -83 52 59 40 86 9 -30 -91 -1 -98 -27 38 -1 54 49 82 -24 -61 -39 56 74 23 -12 -83 -55 89 -21 -81 -94 19 -5 -58 38 89 -64 33 77 97 32 75 85 -90 79 89 -18 94 -86
+-49 62 53 -76 -11 -46 50 -24 -70 -24 -67 -45 45 -76 58 -8 -31 22 76 -97 83 71 -8 -30 43 87 46 -15 7 39 -96 16 -96 -46 51 15 -86 -75 59 -75 12 -8 -50 -7 -83 -18 -6 -21 68 -25 -82 50 9 17 -51 -42 80 43 87 49 -95 3 -21 -6
+6 -7 18 54 71 13 86 82 -12 85 7 -68 -96 -3 -63 73 -75 88 3 -64 87 -29 84 -95 -35 -13 28 -49 -70 6 10 31 76 88 -12 95 81 38 17 51 67 65 41 4 41 45 -27 56 85 13 -47 -83 -60 -21 -10 -27 81 59 -4 22 86 50 66 -71
+59 73 -47 -82 45 -3 -43 79 91 93 5 -83 68 -15 -67 33 -79 -86 -3 28 10 -30 49 73 -21 3 -65 26 -14 86 -42 -27 -68 -84 -93 -21 -36 -39 27 44 -63 -54 56 -62 37 -25 66 -75 -63 -45 77 58 -7 -52 -69 34 80 -35 -40 89 -29 45 -21 55
+-11 -82 -74 -6 70 19 -45 44 35 -15 -46 -75 73 69 52 81 -13 12 -86 -88 -93 -63 -10 -54 7 -63 -59 24 44 -74 61 18 31 -18 38 -17 -66 6 -46 -67 7 -7 -17 -29 63 -25 44 45 49 -18 32 -59 -82 60 66 40 62 16 -86 50 50 -57 81 95
+-16 77 -50 -37 18 10 -61 81 92 23 53 92 -78 -77 98 -83 55 -90 -83 -28 74 -94 -86 58 0 10 -74 -31 24 88 -40 55 39 10 42 86 -75 41 44 -83 -74 29 -62 13 -22 -88 72 45 62 40 65 -29 -46 -21 99 -14 -51 -53 -47 35 86 30 -97 60
+41 -3 -57 -85 -8 24 96 -4 -67 -20 16 36 6 -45 -40 -99 -9 -38 32 -47 -100 -88 42 -63 49 29 44 64 43 -100 38 32 11 47 -10 -11 12 -90 -45 74 -1 42 81 -75 47 0 49 -48 49 -46 23 58 -68 34 -32 16 62 -34 -7 66 51 -17 25 -84
+96 -9 -68 19 70 -22 89 -58 -31 31 4 -26 -63 44 34 -56 22 -13 -45 -62 89 -12 71 -25 -96 -53 2 -50 13 0 -5 -79
+87 -8 -58 4 -92 5 -75 -70 -29 89 18 30 81 19 16 -39 38 41 31 -77 82 58 -69 -16 -7 41 -48 -34 -98 62 -52 5
+-36 -46 4 82 -38 -71 26 -31 -12 21 -57 44 -55 16 98 -44 -95 -49 69 71 -38 33 -27 14 25 -87 45 -78 -5 95 -17 -64
+-27 15 -62 84 -21 91 8 -37 -57 67 89 86 -95 21 -95 87 -23 14 15 34 -46 -86 17 -7 50 84 54 41 1 -45 25 7
+76 72 -30 -30 -57 95 -59 -99 83 85 33 11 5 18 72 -46 69 31 77 -49 82 35 -61 3 65 73 75 -65 -76 76 78 -84
+-10 -12 -36 72 14 -17 -43 53 5 -78 11 -75 3 37 -38 -9 69 59 69 -3 55 -59 -50 4 -99 42 85 -8 -21 76 74 13
+-74 -25 -92 -42 68 -61 98 23 38 3 -22 -58 -22 -31 23 -25 -52 20 42 72 74 -100 94 9 -21 39 -48 43 56 30 69 -93
+-43 -94 61 -32 7 -2 79 25 46 -22 -42 -80 35 -77 67 39 -23 31 -77 -93 41 6 -76 21 83 -53 -55 44 4 -71 67 -66
+89 33 21 42 30 58 -25 -51 52 -10 -25 28 35 -79 68 -78 72 16 27 -26 43 8 -4 -14 -1 91 -38 54 -55 -72 33 15
+-61 25 29 -48 -45 43 99 96 59 79 -13 -70 -19 -66 51 -38 -61 62 -96 -13 -67 -49 -31 -90 -55 15 84 -56 73 40 87 10
+-51 -89 27 48 -12 24 57 -19 93 -78 -69 -23 75 -53 -85 -6 -100 88 -23 -77 29 -71 -77 -10 36 -41 33 51 5 72 -80 -46
+0 -39 -92 86 86 72 67 55 59 -33