python自定义交叉熵损失,再和pytorch api对比

背景

我们知道,交叉熵本质上是两个概率分布之间差异的度量,公式如下

其中概率分布P是基准,我们知道H(P,Q)>=0,那么H(P,Q)越小,说明Q约接近P。

损失函数本质上也是为了度量模型和完美模型的差异,因此可以用交叉熵作为损失函数,公式如下

其中

的部分不过是考虑到每次都是输入一批样本,因此把每个样本的交叉熵求出来以后要再求个平均。

注意,我的代码没有考虑标签是soft embedding的情况,如果遇到标注Y是[[0.1,0.1,0.8],[0.1,0.8,0.1],[0.1,0.1,0.8]],那么你需要把代码再推广一下。

自定义交叉熵损失

python 复制代码
from typing import List
import math

def my_softmax(x:List[List[float]])->List[List[float]]:
    new_x:List[List[float]] = []
    for i in range(len(x)):
        sum:float = 0
        new_x_i = []
        for j in range(len(x[0])):
            sum += math.exp(x[i][j])
        for j in range(len(x[0])):
            new_x_i.append(math.exp(x[i][j])/sum)
        new_x.append(new_x_i)
    return new_x

def my_cross_entropy(x:List[List[float]],y:List[int])->float:
    res:float = 0
    x = my_softmax(x)
    for i in range(len(x)):
        res += -math.log(x[i][y[i]]) # 根号外面的1和底数e省去了
    res /= len(x) # mean
    return res

# 假设有一个简单的三分类问题,批量大小为2
# 预测输出(通常是模型的原始输出,没有经过softmax)
logits = [[1.5, 0.5, -0.5], [1.2, 0.2, 3.0]]
# 0 和 2 分别表示第一个和第三个类别是正确的
targets = [0, 2]
print(my_cross_entropy(logits,targets))

Pytorch交叉熵损失

python 复制代码
import torch
import torch.nn as nn

logits = torch.tensor([[1.5, 0.5, -0.5],
                       [1.2, 0.2, 3.0]])

targets = torch.tensor([0, 2])  

criterion = nn.CrossEntropyLoss()

loss = criterion(logits, targets)

print(loss.item())
相关推荐
阡之尘埃2 小时前
Python数据分析案例61——信贷风控评分卡模型(A卡)(scorecardpy 全面解析)
人工智能·python·机器学习·数据分析·智能风控·信贷风控
丕羽5 小时前
【Pytorch】基本语法
人工智能·pytorch·python
bryant_meng5 小时前
【python】Distribution
开发语言·python·分布函数·常用分布
m0_594526306 小时前
Python批量合并多个PDF
java·python·pdf
工业互联网专业7 小时前
Python毕业设计选题:基于Hadoop的租房数据分析系统的设计与实现
vue.js·hadoop·python·flask·毕业设计·源码·课程设计
钱钱钱端7 小时前
【压力测试】如何确定系统最大并发用户数?
自动化测试·软件测试·python·职场和发展·压力测试·postman
慕卿扬7 小时前
基于python的机器学习(二)—— 使用Scikit-learn库
笔记·python·学习·机器学习·scikit-learn
Json____7 小时前
python的安装环境Miniconda(Conda 命令管理依赖配置)
开发语言·python·conda·miniconda
小袁在上班7 小时前
Python 单元测试中的 Mocking 与 Stubbing:提高测试效率的关键技术
python·单元测试·log4j
白狐欧莱雅7 小时前
使用python中的pygame简单实现飞机大战游戏
经验分享·python·游戏·pygame