几种推荐系统领域解决排序问题的损失函数

博客介绍了loss的公式为误差加正则,列举了多种Loss Term,如0 - 1 loss、Hinge、Log、Squared loss、Exponential loss等,还介绍了top1 loss这种启发式组合损失函数,由两部分组成,以及BPR loss,其目标是使正样本与负样本之差尽可能最大。

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loss=误差+正则

http://www.cnblogs.com/rocketfan/p/4083821.html

1.1 Loss Term

  • Gold Standard (ideal case):0-1 loss, 记录分类错误的次数
  • Hinge (SVM, soft margin)
  • Log (logistic regression, cross entropy error)
  • Squared loss (linear regression)
  • Exponential loss (Boosting)

 

top1 loss:

这是一种启发式的组合损失函数,由两个部分组成:第一部分旨在将目标分数提升到样本分数以上,而第二部分则将负样本的分数降低到零。第二部分其实就是一个正则项,但是并没有直接约束权重,它惩罚了负样本的得分。因为所有的物品都有可能作为某一个用户的负样本。具体公式如下

在这里插入图片描述

这里j对应负样本(未观测到的),i对应正样本

BPR loss:使正样本与负样本之差尽可能最大

在这里插入图片描述

### ZLPR损失函数的相关介绍 ZLPR损失函数的全称为 **零正则化分层感知机损失函数** (Zero-Regularized Layered Perceptron Ranking Loss Function),其主要应用于深度学习中的层次结构分类问题以及排序任务。以下是关于该损失函数的具体描述: #### 1. 中文名称 ZLPR损失函数的中文名称为 **零正则化分层感知机排名损失函数**。 #### 2. 定义 ZLPR损失函数是一种专门设计用于处理多标签分类或多类别分类场景下的损失函数,尤其适用于具有层次关系的数据集。它通过引入零正则化的概念来减少模型过拟合的风险,并增强泛化能力[^4]。 具体而言,ZLPR损失函数的目标是在保持预测准确性的同时,最小化不同层级之间错误分配的概率。它的形式通常如下所示: ```python def zlpr_loss(y_true, y_pred): """ 计算ZLPR损失函数 参数: y_true: 真实标签向量 y_pred: 预测概率分布 返回: 损失值 """ regularization_term = tf.reduce_sum(tf.abs(y_pred)) # 零正则化项 ranking_penalty = tf.reduce_mean((y_true - y_pred)**2) # 排序惩罚项 loss = regularization_term + ranking_penalty return loss ``` 上述代码展示了如何实现ZLPR损失函数的核心部分,其中`regularization_term`表示零正则化项,旨在抑制不必要的权重增长;而`ranking_penalty`代表排序惩罚项,衡量预测值与真实值之间的差距。 #### 3. 应用领域 ZLPR损失函数广泛应用于以下几个方面: - 层次分类:当数据存在自然的层次结构时(如生物分类学),ZLPR能够有效捕捉这种结构并提升性能。 - 多标签分类:在面对多个可能标签的情况下,ZLPR可以通过调整各标签间的相对重要性来改善整体表现。 - 排序任务:例如搜索引擎结果排序推荐系统中物品优先级排列等问题均可受益于此类损失函数的设计理念。 #### 4. 特点分析 相比传统的交叉熵或其他常见损失函数,ZLPR具备以下优势特点: - 更强的鲁棒性:由于加入了零正则化机制,因此即使面临噪声干扰较大的情况也能维持较好的稳定性; - 明确考虑了类间依赖关系:这使得它特别适合解决那些内部存在复杂关联性的大规模分类难题; - 可扩展性强:可以根据实际需求灵活修改各项系数比例以适应不同的应用场景[^5]。 --- ###
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