【Pytorch基础】torch.nn.MSELoss损失函数

MSE: Mean Squared Error（均方误差）
含义：均方误差，是预测值与真实值之差的平方和的平均值，即：
$$\begin{array}{r}MSE=\frac{1}{N}\sum _{i=1}^n(x_i-y_i{)}^2\end{array}$$
  但是，在具体的应用中跟定义稍有不同。主要差别是参数的设置，在torch.nn.MSELoss中有一个reduction参数。reduction是维度要不要缩减以及如何缩减主要有三个选项：

• ‘none’:no reduction will be applied.
• ‘mean’: the sum of the output will be divided by the number of elements in the output.
• ‘sum’: the output will be summed.

  如果不设置reduction参数，默认是’mean’。
下面看个例子：

import torch
import torch.nn as nn
 
a = torch.tensor([[1, 2], 
				  [3, 4]], dtype=torch.float)
				  
b = torch.tensor([[3, 5], 
				  [8, 6]], dtype=torch.float)
 
loss_fn1 = torch.nn.MSELoss(reduction='none')
loss1 = loss_fn1(a.float(), b.float())
print(loss1)   # 输出结果：tensor([[ 4.,  9.],
               #                 [25.,  4.]])
 
loss_fn2 = torch.nn.MSELoss(reduction='sum')
loss2 = loss_fn2(a.float(), b.float())
print(loss2)   # 输出结果：tensor(42.)
 
 
loss_fn3 = torch.nn.MSELoss(reduction='mean')
loss3 = loss_fn3(a.float(), b.float())
print(loss3)   # 输出结果：tensor(10.5000)

  在loss1中是按照原始维度输出，即对应位置的元素相减然后求平方；loss2中是对应位置求和；loss3中是对应位置求和后取平均。
  除此之外，torch.nn.MSELoss还有一个妙用，求矩阵的F范数（F范数详解）当然对于所求出来的结果还需要开方。

参考文献

[1]pytorch的nn.MSELoss损失函数
[2]状态估计的基本概念（3）最小均方估计和最小均方误差估计