深度學(xué)習(xí)的19種損失函數(shù)你了解嗎？帶你詳細了解

損失函數(shù)通過torch.nn包實現(xiàn)

基本用法

criterion = LossCriterion() #構(gòu)造函數(shù)有自己的參數(shù)loss = criterion(x, y) #調(diào)用標準時也有參數(shù)19種損失函數(shù)

1. L1范數(shù)損失 L1Loss

計算 output 和 target 之差的絕對值。

torch.nn.L1Loss(reduction='mean')參數(shù)：

reduction-三個值，none: 不使用約簡；mean:返回loss和的平均值；sum:返回loss的和。默認：mean。

2.均方誤差損失 MSELoss

計算 output 和 target 之差的均方差。

torch.nn.MSELoss(reduction='mean')參數(shù)：

reduction-三個值，none: 不使用約簡；mean:返回loss和的平均值；sum:返回loss的和。默認：mean。

3. 交叉熵損失 CrossEntropyLoss

當(dāng)訓(xùn)練有 C 個類別的分類問題時很有效. 可選參數(shù) weight 必須是一個1維 Tensor, 權(quán)重將被分配給各個類別. 對于不平衡的訓(xùn)練集非常有效。

在多分類任務(wù)中，經(jīng)常采用 softmax 激活函數(shù)+交叉熵損失函數(shù)，因為交叉熵描述了兩個概率分布的差異，然而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的是向量，并不是概率分布的形式。所以需要 softmax激活函數(shù)將一個向量進行“歸一化”成概率分布的形式，再采用交叉熵損失函數(shù)計算 loss。

torch.nn.CrossEntropyLoss(weight=None,ignore_index=-100, reduction='mean')參數(shù)：

weight (Tensor, optional) – 自定義的每個類別的權(quán)重. 必須是一個長度為 C 的 Tensor ignore_index (int, optional) – 設(shè)置一個目標值, 該目標值會被忽略, 從而不會影響到 輸入的梯度。 reduction-三個值，none: 不使用約簡；mean:返回loss和的平均值；sum:返回loss的和。默認：mean。

4. KL 散度損失 KLDivLoss

計算 input 和 target 之間的 KL 散度。KL 散度可用于衡量不同的連續(xù)分布之間的距離, 在連續(xù)的輸出分布的空間上(離散采樣)上進行直接回歸時 很有效.

torch.nn.KLDivLoss(reduction='mean')參數(shù)：

reduction-三個值，none: 不使用約簡；mean:返回loss和的平均值；sum:返回loss的和。默認：mean。

5. 二進制交叉熵損失 BCELoss二分類任務(wù)時的交叉熵計算函數(shù)。用于測量重構(gòu)的誤差, 例如自動編碼機. 注意目標的值 t[i] 的范圍為0到1之間.

torch.nn.BCELoss(weight=None, reduction='mean')參數(shù)：

weight (Tensor, optional) – 自定義的每個 batch 元素的 loss 的權(quán)重. 必須是一個長度為 “nbatch” 的 的 Tensor

6. BCEWithLogitsLoss

BCEWithLogitsLoss損失函數(shù)把 Sigmoid 層集成到了 BCELoss 類中。該版比用一個簡單的 Sigmoid 層和 BCELoss 在數(shù)值上更穩(wěn)定，因為把這兩個操作合并為一個層之后, 可以利用 log-sum-exp 的 技巧來實現(xiàn)數(shù)值穩(wěn)定。

torch.nn.BCEWithLogitsLoss(weight=None, reduction='mean', pos_weight=None)參數(shù)：

weight (Tensor, optional) – 自定義的每個 batch 元素的 loss 的權(quán)重. 必須是一個長度 為 “nbatch” 的 Tensor

7. MarginRankingLoss

torch.nn.MarginRankingLoss(margin=0.0,reduction='mean')對于 mini-batch(小批量) 中每個實例的損失函數(shù)如下:

參數(shù)：

margin:默認值0

8. HingeEmbeddingLoss

torch.nn.HingeEmbeddingLoss(margin=1.0, reduction='mean')對于 mini-batch(小批量) 中每個實例的損失函數(shù)如下:

參數(shù)：

margin:默認值1

9. 多標簽分類損失 MultiLabelMarginLoss

torch.nn.MultiLabelMarginLoss(reduction='mean')對于mini-batch(小批量) 中的每個樣本按如下公式計算損失:

10 平滑版L1損失 SmoothL1Loss

也被稱為 Huber 損失函數(shù)。

torch.nn.SmoothL1Loss(reduction='mean')

其中

11. 2分類的logistic損失 SoftMarginLoss

torch.nn.SoftMarginLoss(reduction='mean')

12. 多標簽 one-versus-all 損失 MultiLabelSoftMarginLoss

torch.nn.MultiLabelSoftMarginLoss(weight=None, reduction='mean')

13. cosine 損失 CosineEmbeddingLoss

torch.nn.CosineEmbeddingLoss(margin=0.0, reduction='mean')

參數(shù)：

margin:默認值0

14. 多類別分類的hinge損失 MultiMarginLoss

torch.nn.MultiMarginLoss(p=1, margin=1.0, weight=None, reduction='mean')

參數(shù)：

p=1或者2 默認值：1
margin:默認值1

15. 三元組損失 TripletMarginLoss

和孿生網(wǎng)絡(luò)相似，具體例子：給一個A，然后再給B、C，看看B、C誰和A更像。

torch.nn.TripletMarginLoss(margin=1.0, p=2.0, eps=1e-06, swap=False, reduction='mean')
其中：

16. 連接時序分類損失 CTCLoss

CTC連接時序分類損失，可以對沒有對齊的數(shù)據(jù)進行自動對齊，主要用在沒有事先對齊的序列化數(shù)據(jù)訓(xùn)練上。比如語音識別、ocr識別等等。

torch.nn.CTCLoss(blank=0, reduction='mean')參數(shù)：

reduction-三個值，none: 不使用約簡；mean:返回loss和的平均值；sum:返回loss的和。默認：mean。

17. 負對數(shù)似然損失 NLLLoss負對數(shù)似然損失. 用于訓(xùn)練 C 個類別的分類問題.

torch.nn.NLLLoss(weight=None, ignore_index=-100, reduction='mean')參數(shù)：

weight (Tensor, optional) – 自定義的每個類別的權(quán)重. 必須是一個長度為 C 的 Tensor ignore_index (int, optional) – 設(shè)置一個目標值, 該目標值會被忽略, 從而不會影響到 輸入的梯度.

18.NLLLoss2d

對于圖片輸入的負對數(shù)似然損失. 它計算每個像素的負對數(shù)似然損失.

torch.nn.NLLLoss2d(weight=None, ignore_index=-100, reduction='mean')參數(shù)：

weight (Tensor, optional) – 自定義的每個類別的權(quán)重. 必須是一個長度為 C 的 Tensor reduction-三個值，none: 不使用約簡；mean:返回loss和的平均值；sum:返回loss的和。默認：mean。

19. PoissonNLLLoss目標值為泊松分布的負對數(shù)似然損失

torch.nn.PoissonNLLLoss(log_input=True, full=False, eps=1e-08, reduction='mean')參數(shù)：

log_input (bool, optional) – 如果設(shè)置為 True , loss 將會按照公 式 exp(input) - target * input 來計算, 如果設(shè)置為 False , loss 將會按照 input - target * log(input+eps) 計算. full (bool, optional) – 是否計算全部的 loss, i. e. 加上 Stirling 近似項 target * log(target) - target + 0.5 * log(2 * pi * target). eps (float, optional) – 默認值: 1e-8