用PyTorch编写自定义的损失函数(Custom Loss Function)

1. 什么是损失函数(Loss Function)

损失函数在训练AI模型的过程中,用于计算模型预测值与真实值之间的误差(Error),又称误差函数(Error function)

损失函数(Loss Function)

2. PyTorch中内建的损失函数

torch.nn中内建了很多常用的损失函数,依据用途,可以分为三类:

  • 用于回归问题(Regression loss):回归损失主要关注连续值,例如: L1范数损失(L1Loss), 均方误差损失(MSELoss)等。
  • 用于分类问题(Classification loss):分类损失函数处理离散值,例如,交叉熵损失(CrossEntropyLoss), 二进制交叉熵损失(BCELoss)等。
  • 用于排名问题(Ranking loss): 排名损失用于预测输入样本之间的相对距离,例如,MarginRankingLoss,TripletMarginLoss等。

3. 使用PyTorch编写自定义损失函数

3.1 何时自己编写损失函数

当任务不再是单一的回归或者分类,PyTorch的内建损失函数无法满足任务需求时,需要开发者自己手动编写损失函数,例如:YOLOv5的total_loss

total_loss = class loss + bbox loss+ object loss

就需要手动编写。

3.2 用PyTorch编写损失函数模板

方案1 -- 编写一个继承nn.Module的Loss函数类,并在forward()方法中实现loss计算:

class MyLoss(nn.Module):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        
    def forward(self, x, y):
        return torch.mean(torch.pow((x - y), 2))

方案2 -- 编写一个Loss函数类,并在_ call _方法中实现loss计算:

class MyLoss():
    def __init__(self):
        
    def forward(self, x, y):
        return torch.mean(torch.pow((x - y), 2))

以上两种Loss函数类的使用方式都是:

loss_fn = MyLoss() # 实例化Loss函数
loss = loss_fn(preds, targets) # 计算loss值,即预测值与真实值之间的误差
...
loss.backward() #

在实际开发工作中,以上两种实现方案都非常常见,运行效率几乎一致,无性能优劣之分;由于loss函数并没有需要学习的参数,所以使用哪一种主要看开发者习惯的编程风格(coding style)。

参考资料:

  1. [Solved] What is the correct way to implement custom loss function?
  2. A-Collection-of-important-tasks-in-pytorch
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,634评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,951评论 3 391
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 161,427评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,770评论 1 290
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,835评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,799评论 1 294
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,768评论 3 416
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,544评论 0 271
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,979评论 1 308
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,271评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,427评论 1 345
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,121评论 5 340
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,756评论 3 324
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,375评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,579评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,410评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,315评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容