[pytorch]关于cross_entropy函数

在深度学习中,loss通常由F.cross_entropy函数计算,它处理的是网络全连接层的输出和实际的类别标签之间的差异。输出可能是正负值,而labels是整数类别的表示,如0-4。该函数用于多分类问题,衡量预测概率分布与真实类别之间的差距。
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 loss = F.cross_entropy(output, labels)

output:网络的全连接层的输出,值可能是有正有负的.例如[1.56,-2.43]等.
labels:正常标签,例如一共5个类别,值就是0-4

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<think>嗯,用户问的是cross_entropy函数有没有sigmoid。首先我需要确定用户指的是哪个cross_entropy函数,因为在PyTorch和TensorFlow中可能有不同的实现。假设用户指的是PyTorch中的nn.CrossEntropyLoss,因为这个问题比较常见。 PyTorchCrossEntropyLoss通常用于多分类问题,它结合了LogSoftmax和NLLLoss。也就是说,这个函数内部已经包含了softmax处理,所以在使用的时候不需要在模型的输出层再加softmax或者sigmoid。那sigmoid通常是用在二分类问题中的,这时候应该用BCEWithLogitsLoss,它内部包含了sigmoid和二元交叉熵的计算。所以用户可能混淆了这两个损失函数的应用场景。 接下来要解释交叉熵函数是否包含sigmoid激活。比如,CrossEntropyLoss不包含sigmoid,而是用softmax处理多分类。而BCEWithLogitsLoss包含sigmoid,处理二分类或多标签问题。所以需要明确用户的问题场景,如果是多分类,不需要sigmoid,如果是二分类或多标签,应该用BCEWithLogitsLoss,这时候内部有sigmoid。 另外,用户可能在使用CrossEntropyLoss时错误地添加了sigmoid,导致数值不稳定或者错误的结果。这时候需要指出正确的做法,即根据问题类型选择合适的损失函数,并避免重复应用激活函数。 最后,需要给出示例代码说明正确用法,比如在分类任务中使用CrossEntropyLoss时,模型的最后一层不需要激活函数,直接输出logits。而使用BCEWithLogitsLoss时同样不需要额外sigmoid。这样可以帮助用户理解如何正确应用这些函数。 总结起来,回答需要分情况讨论:CrossEntropyLoss不含sigmoid,适用于多分类;BCEWithLogitsLoss含sigmoid,适用于二分类或多标签。同时给出代码示例和常见错误,帮助用户正确使用。</think><< `cross_entropy`函数是否包含`sigmoid`取决于具体实现和框架的设计。以下是两种常见情况的分析: ### 1. **PyTorch的`nn.CrossEntropyLoss`** - **不包含Sigmoid**:PyTorch的`nn.CrossEntropyLoss`是为多分类任务设计的,其内部隐含了对输入的`LogSoftmax`操作,因此**不需要**在模型输出层显式添加`sigmoid`或`softmax`。 - 如果模型输出的是原始分数(logits),直接使用该损失函数即可。 - 示例代码: ```python import torch import torch.nn as nn # 模型输出原始分数(logits),未经过sigmoid或softmax logits = torch.randn(3, 5) # 3个样本,5个类别 labels = torch.tensor([1, 0, 4]) # 真实标签 criterion = nn.CrossEntropyLoss() loss = criterion(logits, labels) # 正确用法 ``` ### 2. **二分类任务中的交叉熵** - **需要Sigmoid**:对于二分类任务(如输出概率为0或1),通常使用`nn.BCEWithLogitsLoss`(二元交叉熵损失),该函数内部包含`sigmoid`操作。此时模型输出应为原始分数(logits)。 - 如果手动实现交叉熵损失,需显式调用`sigmoid`: ```python # 手动实现二分类交叉熵 outputs = torch.randn(3) # 3个样本的logits labels = torch.tensor([0, 1, 1], dtype=torch.float) sigmoid_outputs = torch.sigmoid(outputs) loss = -torch.mean(labels * torch.log(sigmoid_outputs) + (1 - labels) * torch.log(1 - sigmoid_outputs)) ``` ### 常见错误 - **错误用法**:对`nn.CrossEntropyLoss`的输入显式调用`softmax`或`sigmoid`,会导致数值不稳定或结果错误。 - **正确实践**:根据任务类型选择损失函数: - 多分类 → `CrossEntropyLoss`(无需`sigmoid`)。 - 二分类或多标签分类 → `BCEWithLogitsLoss`(隐含`sigmoid`)。
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