pytorch MSELoss計算平均的實現(xiàn)方法
給定損失函數(shù)的輸入y,pred,shape均為bxc。
若設(shè)定loss_fn = torch.nn.MSELoss(reduction='mean'),最終的輸出值其實是(y - pred)每個元素數(shù)字的平方之和除以(bxc),也就是在batch和特征維度上都取了平均。
如果只想在batch上做平均,可以這樣寫:
loss_fn = torch.nn.MSELoss(reduction='sum') loss = loss_fn(pred, y) / pred.size(0)
補充:PyTorch中MSELoss的使用
參數(shù)
torch.nn.MSELoss(size_average=None, reduce=None, reduction: str = 'mean')
size_average和reduce在當(dāng)前版本的pytorch已經(jīng)不建議使用了,只設(shè)置reduction就行了。
reduction的可選參數(shù)有:'none' 、'mean' 、'sum'
reduction='none':求所有對應(yīng)位置的差的平方,返回的仍然是一個和原來形狀一樣的矩陣。
reduction='mean':求所有對應(yīng)位置差的平方的均值,返回的是一個標(biāo)量。
reduction='sum':求所有對應(yīng)位置差的平方的和,返回的是一個標(biāo)量。
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舉例
首先假設(shè)有三個數(shù)據(jù)樣本分別經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運算,得到三個輸出與其標(biāo)簽分別是:
y_pre = torch.Tensor([[1, 2, 3],
[2, 1, 3],
[3, 1, 2]])
y_label = torch.Tensor([[1, 0, 0],
[0, 1, 0],
[0, 0, 1]])
如果reduction='none':
criterion1 = nn.MSELoss(reduction='none') loss1 = criterion1(x, y) print(loss1)
則輸出:
tensor([[0., 4., 9.],
[4., 0., 9.],
[9., 1., 1.]])
如果reduction='mean':
criterion2 = nn.MSELoss(reduction='mean') loss2 = criterion2(x, y) print(loss2)
則輸出:
tensor(4.1111)
如果reduction='sum':
criterion3 = nn.MSELoss(reduction='sum') loss3 = criterion3(x, y) print(loss3)
則輸出:
tensor(37.)
在反向傳播時的使用
一般在反向傳播時,都是先求loss,再使用loss.backward()求loss對每個參數(shù) w_ij和b的偏導(dǎo)數(shù)(也可以理解為梯度)。
這里要注意的是,只有標(biāo)量才能執(zhí)行backward()函數(shù),因此在反向傳播中reduction不能設(shè)為'none'。
但具體設(shè)置為'sum'還是'mean'都是可以的。
若設(shè)置為'sum',則有Loss=loss_1+loss_2+loss_3,表示總的Loss由每個實例的loss_i構(gòu)成,在通過Loss求梯度時,將每個loss_i的梯度也都考慮進去了。
若設(shè)置為'mean',則相比'sum'相當(dāng)于Loss變成了Loss*(1/i),這在參數(shù)更新時影響不大,因為有學(xué)習(xí)率a的存在。
以上為個人經(jīng)驗,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教。
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