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
聪明蛋子哟5 小时前
Stagehand v3多语言SDK:Python/Go/Rust/Java下的浏览器自动化统一方案
python·golang·rust
今天AI了吗6 小时前
Python 基础语法(一):常量、变量、输入输出与运算符
开发语言·数据库·人工智能·python·sql·深度学习·机器学习
卷无止境6 小时前
Windows 上丝滑开发 Python,并稳定构建 Docker 镜像
后端·python·docker
TELL5217 小时前
selenium webdriver 第二次初始化的异常
开发语言·python
Csvn7 小时前
🐍 Day 4: Python 控制流 — 条件、循环与推导式的艺术
后端·python
大鹏说大话9 小时前
从爬虫到决策引擎:大数据下自媒体如何用Python挖掘用户痛点
开发语言·爬虫·python
Niuguangshuo9 小时前
silero-vad:超轻量级开源 VAD 实践指南
开发语言·python
2501_9446761610 小时前
揭秘!WORDTIP公司靠不靠谱?小白必看
大数据·人工智能·python
Minner-Scrapy11 小时前
Scrapy 2.17 源码解析:Scheduler 调度器与磁盘/内存双队列
java·爬虫·python·scrapy·网络爬虫·twisted
CODER030411 小时前
Anaconda和Mamba创建环境管理包常用命令合集
python·深度学习·conda·虚拟环境·mamba·常用命令大全