Logloss详解

本文深入解析了对数损失(log loss)的概念,展示了其数学定义及可视化表现。通过对数损失函数的探讨,我们了解到它如何衡量预测概率与真实标签之间的差异,特别是在分类任务中。文章还提供了计算对数损失的Python代码示例,并分析了在不同预测概率下对数损失的变化趋势。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

定义:

− ( y log ⁡ ( p ) + ( 1 − y ) log ⁡ ( 1 − p ) ) -{(y\log(p) + (1 - y)\log(1 - p))} (ylog(p)+(1y)log(1p))

y y y表示样本的真实标签(1或0), p p p表示模型预测为正样本的概率。

可视化:

下图展示了lable=1时对数损失值的范围。当预测概率接近1时,对数损失缓慢下降。但随着预测概率的降低,对数损失迅速增加。对数损失对两种类型的错误都会进行处罚,尤其是那些置信度很高的错误预测!
在这里插入图片描述

Code:

def logloss(true_label, predicted_prob):
  if true_label == 1:
    return -log(predicted_prob)
  else:
    return -log(1 - predicted_prob)

一个样本集里正样本出现的概率为p,如果我们把每个样本的预测值都置为p,那么logloss是多少呢?

很显然
若p=0.1,logloss=0.325

若p=0.2,logloss=0.500

若p=0.3,logloss=0.611

若p=0.4,logloss=0.673

若p=0.5,logloss=0.693

若p=0.6,logloss=0.673

若p=0.7,logloss=0.611

若p=0.8,logloss=0.500

若p=0.9,logloss=0.325

所以最差的情况就是,正好是一半正样本一半负样本,此时你乱猜出的logloss是0.693。

所以只要loglss是在0.693以上,就说明模型是失败的。

Reference:

http://wiki.fast.ai/index.php/Log_Loss

http://sofasofa.io/forum_main_post.php?postid=1000508

### NLLLoss 和 Softmax 的工作原理 #### 负对数似然损失 (NLLLoss) 负对数似然损失(Negative Log Likelihood Loss, NLLLoss)是一种常用于分类任务的损失函数。该损失函数衡量的是预测的概率分布与真实标签之间的差异。具体来说,对于一个多类别的分类问题,如果模型输出是一个概率分布向量 \( p \),而真实的类别标签是独热编码形式的一维张量,则 NLLLoss 计算方式如下: \[ L(p,y) = -\log(p_y) \] 其中 \( y \) 是目标类别的索引位置[^1]。 ```python import torch.nn.functional as F output = torch.tensor([[-0.2798, -0.9358, 0.6607]]) target = torch.tensor([2]) loss = F.nll_loss(F.log_softmax(output, dim=1), target) print(loss.item()) ``` 此代码片段展示了如何使用 PyTorch 实现 NLLLoss 并结合 `log_softmax` 函数来处理输入数据。 #### Softmax 函数 Softmax 函数可以将任意实数值转换成一个表示概率分布的形式,即所有元素都介于 0 到 1 之间,并且总和等于 1。这使得它非常适合用来作为多分类问题的最后一层激活函数。给定一个长度为 K 的向量 z ,其对应的 softmax 输出 s 可以定义为: \[ s_i=\frac{e^{z_i}}{\sum_{j} e^{z_j}}, i∈[1,K]\] 这种变换不仅保留了原始得分的比例关系,还确保了最终得到的结果满足概率性质的要求。 ```python import numpy as np def softmax(x): """Compute the softmax of vector x.""" exp_x = np.exp(x - np.max(x)) return exp_x / exp_x.sum(axis=0) scores = [3.0, 1.0, 0.2] print(softmax(scores)) ``` 上述 Python 代码实现了简单的 softmax 函数计算过程。 ---
评论 4
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值