Pytorch中的损失函数

损失函数是什么

在 PyTorch 中，损失函数 (Loss Function) 是用于衡量模型在训练数据集上的预测误差的函数。它可用于指导模型参数的更新，使模型在训练数据上的效果越来越好。损失函数通常与网络的最后一层连用，通过自动微分，计算每个参数对损失的影响，指导参数优化方向。

PyTorch 中常用的损失函数有:

MSELoss - 平均平方误差损失，用于回归问题

CrossEntropyLoss - 交叉熵损失，用于分类问题，将 softmax 激活和负对数似然损失合并在一起计算。

NLLLoss - 负对数似然损失，用于多分类问题。

BCELoss - 二进制交叉熵损失，用于二分类问题。

L1Loss - L1 范数损失，使模型对异常点更鲁棒。用于线性回归，逻辑回归。

SmoothL1Loss - 平滑 L1 损失，综合平方误差损失和 L1 损失的优点。用于目标检测。

什么是回归问题，分类问题，多分类问题，二分类问题

回归问题：回归问题的目标是预测连续型的数值目标变量，预测结果为一个连续的值。如房价预测、销量预测等。比如之前写的股价预测，其中的损失函数就是 MSELoss

分类问题：分类问题的目标是预测离散的类别标签，一般输出是一个类别。如图像分类 (猫 or 狗)、垃圾邮件分类。

多分类问题：多分类问题的目标是对样本进行多类别分类，预测结果是多个类别中的一个。分类类别数目大于 2。如手写数字识别 (0~9 类别)。

二分类问题：二分类问题的目标是对样本进行二分类，只有两个类别，如是与否分类、垃圾邮件检测 (垃圾 or 非垃圾)。

使用损失函数

在 PyTorch 中使用损失函数非常简单，可以如下实例化一个损失函数对象:

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loss_fn = nn.MSELoss()
loss = loss_fn(prediction, target)

选择合适的损失函数对模型性能和训练速度有很大影响。实践中可以测试不同的损失函数，选择验证指标效果最好的。