CrossEntropyLoss

paddle.nn. CrossEntropyLoss ( weight=None, ignore_index=- 100, reduction='mean', soft_label=False, axis=- 1, name=None ) [源代码]

计算输入 input 和标签 label 间的交叉熵损失,它结合了 LogSoftmaxNLLLoss 的 OP 计算,可用于训练一个 n 类分类器。

如果提供 weight 参数的话,它是一个 1-D 的 tensor,每个值对应每个类别的权重。 该损失函数的数学计算公式如下:

\[loss_j = -\text{input[class]} + \log\left(\sum_{i=0}^{K}\exp(\text{input}_i)\right), j = 1,..., K\]

weight 不为 none 时,损失函数的数学计算公式为:

\[loss_j = \text{weight[class]}(-\text{input[class]} + \log\left(\sum_{i=0}^{K}\exp(\text{input}_i)\right)), j = 1,..., K\]

参数

  • weight (Tensor,可选): - 指定每个类别的权重。其默认为 None。如果提供该参数的话,维度必须为 C (类别数)。数据类型为 float32 或 float64。

  • ignore_index (int64,可选): - 指定一个忽略的标签值,此标签值不参与计算,负值表示无需忽略任何标签值。仅在 soft_label=False 时有效。默认值为-100。数据类型为 int64。

  • reduction (str,可选): - 指定应用于输出结果的计算方式,数据类型为 string,可选值有:none, mean, sum。默认为 mean,计算 mini-batch loss 均值。设置为 sum 时,计算 mini-batch loss 的总和。设置为 none 时,则返回 loss Tensor。

  • soft_label (bool, optional) – 指明 label 是否为软标签。默认为 False,表示 label 为硬标签;若 soft_label=True 则表示软标签。

  • axis (int, optional) - 进行 softmax 计算的维度索引。它应该在 \([-1,dim-1]\) 范围内,而 dim 是输入 logits 的维度。默认值:-1。

  • use_softmax (bool, optional) - 指定是否对 input 进行 softmax 归一化。默认值:True。

  • name (str,可选) - 具体用法请参见 Name,一般无需设置,默认值为 None。

形状

  • input (Tensor): - 输入 Tensor,数据类型为 float32 或 float64。其形状为 \([N, C]\),其中 C 为类别数。对于多维度的情形下,它的形状为 \([N, d_1, d_2, ..., d_k, C]\) ,k >= 1。

  • label (Tensor): - 当 soft_label=False 时,输入 input 对应的标签值,数据类型为 int64。其形状为 \([N]\),每个元素符合条件:0 <= label[i] <= C-1。对于多维度的情形下,它的形状为 \([N, d_1, d_2, ..., d_k]\) ,k >= 1;当 soft_label=True 时,输入形状应与 input 一致,数据类型为 float32 或 float64 且每个样本的各标签概率和应为 1。

  • output (Tensor): - 计算 CrossEntropyLoss 交叉熵后的损失值。

代码示例

# hard labels
import paddle
paddle.seed(99999)
N=100
C=200
reduction='mean'
input =  paddle.rand([N, C], dtype='float64')
label =  paddle.randint(0, C, shape=[N], dtype='int64')
weight = paddle.rand([C], dtype='float64')

cross_entropy_loss = paddle.nn.loss.CrossEntropyLoss(
    weight=weight, reduction=reduction)
dy_ret = cross_entropy_loss(
                           input,
                           label)
print(dy_ret.numpy()) #[5.41993642]