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  • 损失函数

    损失函数,也可叫做 目标函数、代价函数 等,其意义不是完全一致,但是大体相同,不必纠结概念

    0-1 损失:Zero-one loss

    预测与实际相等为 0,不相等为 1;

    缺点:定义太过严格,比如预测为 0.99,实际为 1,显然预测没问题,但是上述损失为  1

    应用:不常用

    感知损失:Perceptron Loss

    它是对 0-1 损失的改进,允许有一定的误差

    预测与实际在误差范围内为 0,超过误差范围为 1 

    应用:不常用 

    铰链损失:Hinge loss

    解决间隔最大化问题

    y 为实际,y‘ 为预测;

    在 SVM 中,y‘ 取值在 -1 到 1 之间,不鼓励 |y'| > 1,这意味着模型过度自信,让单个正确分类的样本距离分割线超过 1 时,yy‘ > 1,1 - yy‘ < 0,而 hinge loss 强制取 0,这意味着 负数并不会对模型的优化起到减小损失的作用,

    这样做使得 SVM 更专注于整体的误差

    如果预测正确,损失为 0;

    如果预测错误,yy‘ < 0,损失为 1-yy‘;

    优点:健壮性好,噪声不敏感

    缺点:缺乏很好的概率解释

    应用:SVM 解决几何间隔最大化

    在线性支持向量基中,loss 如下

    作如下变形

    loss 变成

    对数损失:log 损失

    log 损失的本质是对数似然函数;      【在交叉熵中有解释】

    它包含了 cross-entropy loss 和 softmax loss;

    它适用于 输出概率 的分类模型;

    注意 P(Y|X) 表示 softmax 之后,真实 label 对应的那个概率,是单个值,不同于下面的交叉熵,交叉熵里面 y 和 a 都是 一个 概率向量;

    缺点:log 或者 exp 都是放大了错误,这样使得模型对噪声敏感

    应用:逻辑回归,softmax 分类

    交叉熵:cross-entropy loss

    x 表示样本, y 表示实际, one-hot,a 表示预测,是一组概率,n 为样本数

    交叉熵的本质是 对数似然函数

    p 为发生的概率,y 为发生 or 未发生,0 or 1;  【p 为实际,y 为预测】

    应用:最常用的二分类损失函数

    指数损失

    如果预测正确,yf(x) 为正,-yf(x) < 0,loss 变小,exp(-yf(x)) < 1;

    如果预测错误,yf(x) 为负,-yf(x) > 0,loss 变大,exp(-yf(x)) > 1;

    加 exp 的作用是放大 错误;

    缺点:log 或者 exp 都是放大了错误,这样使得模型对噪声敏感

    应用:Adaboost

    绝对值损失

    也叫 L1 范数损失,L1 loss

    应用:回归

    均方差 

    应用:最常用的回归损失函数

    以上损失函数可视化如下图

    参考资料:

    https://www.cnblogs.com/lliuye/p/9549881.html

    https://blog.csdn.net/zhangjunp3/article/details/80467350    这篇讲得比较深入

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/58883095

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/35027284

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/47202768

    https://mp.weixin.qq.com/s/qWJaMTHNAh4cxEIhfpURDA

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/yanshw/p/10721400.html
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