Tensorflow2.0笔记 - 均方差MSE和交叉熵CROSS ENTROPHY作为损失函数

本笔记主要记录使用MSE和交叉熵作为loss function时的梯度计算方法。

复制代码
import tensorflow as tf
import numpy as np

tf.__version__


#softmax函数使用
#参考资料:https://blog.csdn.net/u013230189/article/details/82835717
#简单例子:
#假设输出的LOGITS SCORE为:
#2.0
#1.0
#0.1
#使用softmax后,可以按照score得分高低来转换成概率大小,所有输出值相加为1:
#2.0     0.7
#1.0  -> 0.2
#0.1     0.1

#MSE均方差loss函数及其梯度计算
#参考资料:https://zhuanlan.zhihu.com/p/35707643
#下面例子中:x表示两个样本数据,每个数据是一个长度为4的tensor:[2,4]
x = tf.random.normal([2,4])
#输入数据的维度是4,输出节点我们定义为3维,表示3分类结果
w = tf.random.normal([4,3])
#bias初始化为0
b = tf.zeros([3])
#输出的label值,表示两个样本的真实label的class是2和0
y = tf.constant([2,0])

with tf.GradientTape() as tape:
    tape.watch([w,b])
    #使用softmax计算概率
    prob = tf.nn.softmax(x@w +b, axis=1)
    #使用MSE计算loss
    loss = tf.reduce_mean(tf.losses.MSE(tf.one_hot(y, depth=3), prob))
#求解损失函数的梯度
grads = tape.gradient(loss, [w,b])
print("Gradients of w:\n", grads[0].numpy())
print("Gradients of b:\n", grads[1].numpy())

#交叉熵loss函数及其梯度计算
#参考资料:https://zhuanlan.zhihu.com/p/38241764
#下面例子中:x表示两个样本数据,每个数据是一个长度为4的tensor:[2,4]
x = tf.random.normal([2,4])
#输入数据的维度是4,输出节点我们定义为3维,表示3分类结果
w = tf.random.normal([4,3])
#bias初始化为0
b = tf.zeros([3])
#输出的label值,表示两个样本的真实label的class是2和0
y = tf.constant([2,0])

with tf.GradientTape() as tape:
    tape.watch([w,b])
    #计算logits
    logits = x@w + b
    #使用交叉熵计算loss
    loss = tf.reduce_mean(tf.losses.categorical_crossentropy(tf.one_hot(y, depth=3), logits, from_logits=True))

#求解损失函数的梯度
grads = tape.gradient(loss, [w, b])
print("Gradients of w:\n", grads[0].numpy())
print("Gradients of b:\n", grads[1].numpy())

运行结果:

相关推荐
LaughingZhu8 分钟前
Product Hunt 每日热榜 | 2026-05-21
前端·人工智能·经验分享·chatgpt·html
辰海Coding21 分钟前
MiniSpring框架学习笔记-解决循环依赖的简化IoC容器
笔记·学习
曲幽23 分钟前
我用了FastApiAdmin后,连夜把踩过的坑都整理出来了
redis·python·postgresql·vue3·fastapi·web·sqlalchemy·admin·fastapiadmin
晓梦林39 分钟前
cp520靶场学习笔记
android·笔记·学习
传说故事43 分钟前
【论文阅读】MotuBrain: An Advanced World Action Model for Robot Control
论文阅读·人工智能·具身智能·wam
北京耐用通信1 小时前
全域适配工业场景耐达讯自动化Modbus TCP 转 PROFIBUS 网关轻松实现以太网与现场总线互通
网络·人工智能·网络协议·自动化·信息与通信
火山引擎开发者社区1 小时前
TRAE × 火山引擎 Supabase:为你的 AI 应用装上“数据引擎”
人工智能
weixin_446260851 小时前
[特殊字符] 视觉Transformer (ViT) 原理及性能突破:从CNN到大规模自注意力机制的迁移
深度学习·cnn·transformer
小a彤2 小时前
GE 在 CANN 五层架构中的位置
人工智能·深度学习·transformer
心中有国也有家2 小时前
cann-recipes-infer:昇腾 NPU 推理的“菜谱集合”
经验分享·笔记·学习·算法