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
Setsuna_F_Seiei13 分钟前
前端的 AI 学习之路 02 之 Provider 与 Structured Output - 规范化模型输入输出
人工智能·agent·ai编程
JavaPub-rodert1 小时前
王仕宇RAG 实战教程(二):从 0 搭建一个可运行的 RAG 知识库——Embedding、Qdrant 与问答实战
人工智能·embedding
Setsuna_F_Seiei1 小时前
前端的 AI 学习之路 01 之 Agent API 调用 - 和 Agent 的基础对话
前端·人工智能·ai编程
咔咔学姐kk2 小时前
小白程序员必收藏:轻松入门AI Agent开发,大厂校招新风口!
人工智能·深度学习·ai·程序员·大模型·就业·大模型学习
小陈的进阶之路2 小时前
Claude Code辅助测试:导入篇skills
python·自动化
2601_967097222 小时前
园区巡检机器人推荐:4项评估维度与主流产品横评
大数据·人工智能·信息可视化
Wang's Blog2 小时前
PostgreSQL笔记60: 权限与角色管理——从层级体系到最佳实践
数据库·笔记·postgresql
stuartevil2 小时前
零基础怎么用AI文生漫剧做出一条完整视频
人工智能·音视频
极客猴子2 小时前
能提取抖音视频文案的APP推荐:短视频文案工具合集
人工智能·智能手机·音视频·语音识别
sel_93 小时前
【强化学习】Hands-on Modern RL项目实践|OPD 算法完整解析
人工智能·深度学习·算法·机器学习·语言模型