一直在等待，一直会等待 TensorFlow常见API--2

最新推荐文章于 2021-02-20 23:13:18 发布

AnthongDai

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分类专栏： TensorFlow API 笔记

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/AnthongDai/article/details/83001546

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本文深入解析了TensorFlow中的三种交叉熵损失函数：tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits，tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits_v2及tf.nn.sparse_softmax_cross_entropy_with_logits。详细对比了它们在反向传播过程中的差异，特别是在labels是否参与反向传播上的不同，以及在实际场景如对抗生成网络（GAN）中的应用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(_sentinel=None,labels=None,logits=None,dim=-1,name=None)

tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits_v2(_sentinel=None,labels=None,logits=None,dim=-1,name=None)

        计算 softmax(logits) 和 softmax(labels) 之间的交叉熵
_sentinel: 用于防止位置参数。内部调用，外界调用API不使用。
labels: 真实数据的类别标签。每个类别维度应该是有效的概率分布。比如[batch_size, num_classes]则每一行都是一个类的数据分布
logits: 没有放缩的log概率值
dim: 类维度。默认为-1，这是最后一个维度
name: 操作名称
两者之间的区别：
         softmax_cross_entropy_with_logits进行反向传播时，只对logits进行反向传播，labels保持不变
         tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits_v2同时对logits和labels进行反向传播。如果将labels传入的tensor设置为stop_gradients，和softmax_cross_entropy_with_logits一样
         那么问题来了，一般我们在进行监督学习的时候，labels都是标记好的真值，什么时候会需要改变label？softmax_cross_entropy_with_logits_v2存在的意义是什么？实际上在应用中labels并不一定都是人工手动标注的，有的时候还可能是神经网络生成的，一个实际的例子就是对抗生成网络（GAN）
         区别分析原文：https://blog.youkuaiyun.com/u013230189/article/details/82777464?utm_source=copy

tf.nn.sparse_softmax_cross_entropy_with_logits(_sentinel=None,labels=None,logits=None,name=None)

labels: Tensor of shape [d_0, d_1, …, d_{r-1}] ，dtype int32 or int64
logits: Unscaled log probabilities of shape [d_0, d_1, …, d_{r-1}, num_classes] and dtype float16, float32, or float64
注意：labels是一个数值，这个数值记录着ground truth所在的索引。以[0,0,1,0]为例，这里真值1的索引为2。所以要求labels的输入为数字2(tensor)。一般可以用tf.argmax()来从[0,0,1,0]中取得真值的索引。

import tensorflow as tf
import numpy as np

Truth = np.array([0, 0, 1, 0])
Pred_logits = np.array([3.5, 2.1, 7.89, 4.4])

loss = tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(labels=Truth,logits=Pred_logits)
loss2 = tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits_v2(labels=Truth,logits=Pred_logits)
loss3 = tf.nn.sparse_softmax_cross_entropy_with_logits(labels=tf.argmax(Truth),logits=Pred_logits)

with tf.Session() as sess:
    print(sess.run(loss))
    print(sess.run(loss2))
    print(sess.run(loss3))

代码用例原文：https://blog.youkuaiyun.com/tsyccnh/article/details/81069308?utm_source=copy