首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

为什么在TF2.0中,使用梯度带时,分类交叉熵损失相对于logits的梯度为0?

在TF2.0中,使用梯度带时,分类交叉熵损失相对于logits的梯度为0的原因是由于softmax函数的导数特性导致的。

分类交叉熵损失函数常用于多分类问题中,它的计算公式为:

L = -Σ(y * log(softmax(logits)))

其中,y表示真实标签,logits表示模型的输出结果。

在TF2.0中,使用梯度带进行自动求导时,会计算损失函数对于模型参数的梯度。而在分类交叉熵损失函数中,softmax函数是一个常用的激活函数,它将logits转化为概率分布。softmax函数的计算公式为:

softmax(logits) = exp(logits) / Σ(exp(logits))

当计算分类交叉熵损失函数相对于logits的梯度时,由于softmax函数的导数特性,导致了分类交叉熵损失相对于logits的梯度为0。具体来说,softmax函数的导数可以表示为:

d(softmax(logits)) / d(logits) = softmax(logits) - y

其中,softmax(logits)表示softmax函数的输出结果,y表示真实标签。可以看到,当softmax(logits)等于y时,导数为0。这意味着在这种情况下,分类交叉熵损失函数对于logits的梯度为0。

这个特性在训练神经网络时非常有用,因为它可以减少梯度的变化范围,提高训练的稳定性。同时,这也说明了在使用梯度带进行自动求导时,分类交叉熵损失相对于logits的梯度为0是正常的现象。

腾讯云相关产品和产品介绍链接地址:

  • 腾讯云机器学习平台(https://cloud.tencent.com/product/tensorflow)
  • 腾讯云人工智能(https://cloud.tencent.com/product/ai)
  • 腾讯云云服务器(https://cloud.tencent.com/product/cvm)
  • 腾讯云云数据库(https://cloud.tencent.com/product/cdb)
  • 腾讯云云存储(https://cloud.tencent.com/product/cos)
  • 腾讯云区块链(https://cloud.tencent.com/product/baas)
  • 腾讯云物联网(https://cloud.tencent.com/product/iot)
  • 腾讯云移动开发(https://cloud.tencent.com/product/mobdev)
  • 腾讯云音视频处理(https://cloud.tencent.com/product/mps)
  • 腾讯云网络安全(https://cloud.tencent.com/product/saf)
  • 腾讯云云原生应用引擎(https://cloud.tencent.com/product/tke)
  • 腾讯云元宇宙(https://cloud.tencent.com/product/mu)
页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

tf.nn

ctc_greedy_decoder(): 对输入(最佳路径)给定日志执行贪婪解码。ctc_loss(): 计算CTC(连接主义时间分类)损失。...注意:对于这个操作,给定标签概率被认为是排他。也就是说,不允许使用软类,标签向量必须每一行logits(每一个minibatch条目)真正类提供一个特定索引。...内部,请勿使用。labels:形状张量[d_0, d_1,…], d_{r-1}](其中r标签和结果秩)和dtype int32或int64。...标签每个条目必须是[0,num_classes]索引。当这个opCPU上运行时,其他值将引发异常,并在GPU上返回相应丢失和梯度行NaN。...这些活化能被解释非标准化对数概率。name:操作名称(可选)。返回值:一个与标签形状相同,与logits类型相同张量,具有softmax交叉

1.5K10

深度学习中常见损失函数(摘自我书)

深度学习分类任务,我们经常会使用损失函数,今天我们就来总结一下深度学习中常见损失函数。...由于0-1损失函数只取决于正负号,是一个非凸函数,求解过程,存在很多不足,通常在实际应用中使用其替代函数。...则全体样本经验风险函数: ? 该式就是sigmoid函数交叉,这也是上文说分类问题上,交叉实质是对数似然函数。...,多支持一个pos_weight参数,目的是可以增加或减小正样本交叉loss.其计算原理如下: ?...以上主要讲了损失函数常见形式,神经网络应用较多是对数损失函数(交叉)和平方损失函数。

1.6K10

聊聊损失函数1. 噪声鲁棒损失函数简析 & 代码实现

今天来聊聊非常规损失函数。常用分类交叉,以及回归均方误差之外,针对训练样本可能存在数据长尾,标签噪声,数据不均衡等问题,我们来聊聊适用不同场景有针对性损失函数。...for Training Deep Neural Networks with Noisy Labels 话接上文,MAE虽然是一种noise robust损失函数,但是深度学习,因为MAE梯度不是...对比下二者损失函数,PL是最小化噪标签y损失同时,最大化模型随机标签上损失。NL是直接最大化模型非真实标签y上损失。...这里其实用到了之前半监督提到最小原则(小样本利器3. 半监督最小正则)也就是推动分类边界远离高密度区。...举个栗子:当真实标签为y=0,噪声标签y=1,预测概率[0.7,0.3]Bootstrap拟合y实际[0.1,0.9], 会降低错误标签置信度,给模型学习其他标签机会。

1.5K30

深度学习500问——Chapter02:机器学习基础(2)

对数似然代价函数分类可以化简交叉代价函数形式。...tensorflow: 与sigmoid搭配使用交叉函数:tf.nn.sigmoid_cross_entropy_with_logits()。...与softmax搭配使用交叉函数:tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits()。...2.5.5 为什么交叉代替二次代价函数 (1)为什么不用二次方代价函数 由上一节可知,权值 和偏置 偏导数: ,偏导数受激活函数导数影响,sigmoid函数导数输出接近0和1非常小,会导致一些实例刚开始训练学习得非常慢...(2)为什么要用交叉 交叉函数权值 和偏置 梯度推导: 由以上公式可知,权重学习速度受到 影响,更大误差,就有更快学习速度,避免了二次代价函数方程因 导致学习缓慢情况。

10010

损失函数合集】超详细语义分割Loss盘点

交叉Loss可以用在大多数语义分割场景,但它有一个明显缺点,那就是对于只用分割前景和背景时候,当前景像素数量远远小于背景像素数量,即数量远大于数量,损失函数成分就会占据主导,使得模型严重偏向背景...Loss 权重交叉Loss,公式: 可以看到只是交叉Loss基础上每一个类别添加了一个权重参数,其中计算公式: 其中表示总像素个数,而表示GT类别为像素个数。...假设我们用来表示预测值,而来表示真实标签值,那么交叉损失关于梯度形式类似于(我会在文后给出推导),而Dice Loss值是或,其关于梯度形式或,可以看到极端情况下即和都很小时候,计算得到梯度值可能会非常大...之后可能会单独介绍一下这个Loss,论文官方源码见附录,使用其实不是太难。 补充(Softmax梯度计算) 介绍Dice Loss时候留了一个问题,交叉梯度形式推导,这里给一下推导。...(2)损失函数 softmax损失函数一般是选择交叉损失函数,交叉函数形式: 其中y_i表示真实标签值 (3)需要用到高数求导公式 c'=0(c常数) (x^a)'=ax^(a-1),

3.8K20

深度神经网络基础知识

训练神经网络使用指数衰减学习率设置、使用正则化来避免过拟合,以及使用滑动平均模型来使得最终模型更加健壮。 类别不平衡问题 很多情况下,可能会遇到数据不平衡问题。数据不平衡是什么意思呢?...例如,广泛使用分类指标 ROC AUC 就不能被直接优化。因此分类任务,常见做法是优化 ROC AUC 替代指标,比如交叉。一般来说, 你可以认为交叉越小,ROC AUC 越大。...模型最后一层选择正确激活函数和损失函数 分类问题常用损失函数–交叉损失 神经网络模型效果以及优化目标是通过损失函数(loss function)来定义。...分类问题和回归问题是监督学习两大种类。 交叉刻画了两个概率分布之间距离,它是分类问题中使用比较广泛一种损失函数。...TensorFlow实现使用softmax回归之后交叉损失函数代码如下: cross_entroy = tf..nn.softmax_cross_entroy_with_logits(labels=

1.3K20

全面直观认识深度神经网络

隐藏层主要作用也就是隐藏层节点可以被认为代表了从输入特征抽取更高纬度特征。 05 损失函数 损失函数用于评价模型效果。分类问题使用最广泛损失函数是交叉。...交叉数学定义是: 其用来衡量在给定真实分布下,使用非真实分布所指定策略消除系统不确定性所需付出努力大小。...只有一个正确答案分类问题中,Tensorflow提供了函数: tf.nn.sparse_softmax_cross_entropy_with_logits 来加快计算过程。...神经网络模型参数优化过程直接决定了模型质量。 07 什么是梯度和学习率 梯度: 由导数概念,对点x0导数反应了函数点x0瞬时变化速率,或者叫做点x0斜度。...11 滑动平均模型 采用随机梯度下降算法训练神经网络使用 tf.train.ExponentialMovingAverage 滑动平均操作意义在于提高模型测试数据上健壮性(robustness

77980

Deep Learning中常用loss function损失函数小结

注意这里讲cost function不是经济学成本函数。 首先要说明一点是,机器学习和深度学习损失函数定义是有一定区别的。而我们今天聊是深度学习常用损失函数。...2.2 这个概念其实并不陌生,我记得初中化学好像就有。化学表示一个系统混乱程度。系统越混乱,越大。化学,我们经常会做提纯操作,提纯之后,就变小了。就是这个道理。...KL(AB)=E(log(A/B)) [不想敲公式,囧] 2.4 交叉 交叉和条件很像,定义交叉(A,B)=条件(A,B)+H(A) H(A)表示是事件A。...2.5 交叉损失函数 ? 其中N表示样本量。 而在深度学习交叉损失函数定义: ? 然后我们对w,b求导: [ 自己求 ] 求导之后,可以看到导函数没有激活函数导数那一项。...tf.nn.weighted_cross_entropy_with_logits 最后要说一点是,从这四个函数名字,我们也能看出,使用交叉得时候,用sigmoid,sofomax都可以,当然其他激活函数也可以

10.5K80

详解Softmax函数

深度学习通常使用反向传播求解梯度进而使用梯度下降进行参数更新过程,而指数函数求导时候比较方便。比如 。...当然针对数值溢出有其对应优化方法,将每一个输出值减去输出值中最大值。 这里需要注意一下,当使用Softmax函数作为输出节点激活函数时候,一般使用交叉作为损失函数。...由于Softmax函数数值计算过程,很容易因为输出节点输出值比较大而发生数值溢出现象,计算交叉时候也可能会出现数值溢出问题。...为了数值计算稳定性,TensorFlow提供了一个统一接口,将Softmax与交叉损失函数同时实现,同时也处理了数值不稳定异常,使用TensorFlow深度学习框架时候,一般推荐使用这个统一接口...,避免分开使用Softmax函数与交叉损失函数。

2.1K10

【综述专栏】损失函数理解汇总,结合PyTorch和TensorFlow2

而对于预测概率分布和真实概率分布之间,使用交叉来计算他们之间差距,换句不严谨的话来说,交叉损失函数输入,是softmax或者sigmoid函数输出。...交叉损失可以从理论公式推导出几个结论(优点),具体公式推导不在这里详细讲解,如下: 预测值跟目标值越远,参数调整就越快,收敛就越快; 不会陷入局部最优解 交叉损失函数标准形式(也就是二分类交叉损失...标签,正类1,负类0, ? 表示样本 ? 预测概率。 多分类交叉损失如下: ? 其中, ? 表示类别的数量, ? 表示变量(0或1),如果该类别和样本 ?...又因为KL散度包含两个部分,第一部分是交叉,第二部分是信息,即KL=交叉−信息。...,都是分类器确定分类结果,此时损失函数loss0。而当预测值 ? 分类器对分类结果不确定,loss不为0。显然,当 ? ,loss达到最大值。对于输出 ? ,当前 ?

1.7K20

TensorFlow从0到1 - 14 - 交叉损失函数——防止学习缓慢

接下来开始使用梯度下降法进行迭代训练,从Epoch-Cost曲线可以看到“损失”快速降低,到第100次就很低了,到第300次迭代已经几乎0,符合预期,如下图: 正常学习 接下来换一种初始化策略。...对此一个简单策略就是更换损失函数,使用交叉损失函数可以明显改善当发生“严重错误”导致学习缓慢,使神经网络学习更符合人类经验——快速从错误修正。...交叉损失函数定义如下: 交叉损失函数 证明它真的能避免学习缓慢之前,有必要先确认它是否至少可以衡量“损失”,后者并不显而易见。...再者,当预期y0,如果实际输出a接近0,C也接近0;当预期y1,如果实际输出a接近1,那么C也接近0。 接下来分析为什么交叉可以避免学习缓慢,仍然从求C偏导开始。...,那么交叉损失函数计算公式如下: 交叉损失函数 评价交叉损失,注意以下3点: 交叉无法改善隐藏层神经元发生学习缓慢。

82360

PolyLoss | 统一CE Loss与Focal Loss,PolyLoss用1行代码+1个超参完成超车!!!

Cross-entropy loss和Focal loss是训练深度神经网络进行分类问题最常见选择。...3.1 Cross-entropy loss as PolyLoss 使用梯度下降法来优化交叉损失需要对Pt进行梯度。...因此,交叉损失和焦点损失都可以解释预测和标记到第j次幂之间距离加权集合。 然而,在这些损失中有一个基本问题:回归项前系数是最优吗?...高阶(j>N+1)多项式训练早期阶段发挥重要作用,此时 通常接近于零。例如,当 ,根据公式,第500项梯度系数 ,这是相当大。...为了解决这一问题,作者提出扰动交叉损失重要多项式系数(前N项),同时保持其余部分不变。将所提出损失公式表示 ,其中N表示将被调整重要系数(前N项)数量。

1.3K20

实战语言模型~softmax与交叉

通过这样处理,我们就可以轻松使用交叉损失函数来计算真实分布与期望分布距离,并通过梯度下降算法通过降低交叉损失以拟合样本训练模型。...时候 ); 调用softmax将logits转化为加和1概率,我们可以直接使用tf.nn.softmax(logits)来得到转换后概率向量; b Softmax与交叉 训练语言模型以及对训练好语言模型评估好坏...(perplexity实际上也是一个交叉时候,都会用到交叉损失函数。...(lables = y_,logits = y) import tensorflow as tf #假设词汇表大小4,语料中包含两个单词[2,0],单词词汇表ID编号 word_prob_distribution...下面一个使用softmax+交叉三个输出神经网络计算流程,只需看最后一行,可以看出梯度下降更新结果: 先将所有的logits值先减去对应softmax值,也就是推所有; 然后将真实标记对应位置值加上

1K20

一文综述神经网络中常用损失函数 | DL入门

然后,我们使用梯度下降法来优化网络权重,以使损失最小化。这就是我们训练神经网络方式。 均方误差 当你执行回归任务,可以选择该损失函数。...在这种情况下,你可以使用MSE(均方误差)损失。基本上,输出实数情况下,应使用损失函数。 ? 二元交叉 当你执行二元分类任务,可以选择该损失函数。...多分类交叉 当你执行多类分类任务,可以选择该损失函数。如果使用CCE(多分类交叉)损失函数,则输出节点数量必须与这些类相同。...如果你不想在最后一层上显示使用softmax激活函数,你可以损失函数参数上设置from logitstrue,它会在内部调用softmax函数应用到输出值。与上述情况相同。...稀疏多分类交叉损失函数几乎与多分类交叉相同,只是有一点小更改。 使用SCCE(稀疏多分类交叉)损失函数,不需要one-hot形式目标向量。例如如果目标图像是猫,则只需传递0,否则传递1。

1K20

简单神经网络

它常用于二分类问题中,特别是输出层以概率形式表示结果。Sigmoid函数优点是输出值限定在0到1之间,相当于对每个神经元输出进行了归一化处理。...但它缺点是负值区间内梯度零,这可能导致某些神经元永远不会被激活,即“死亡ReLU”问题。 Softmax函数是一种机器学习中广泛使用函数,尤其是处理多分类问题。...二分类问题选择sigmoid激活函数 多分类问题选择softmax激活函数 二、交叉损失函数 交叉损失函数公式可以分为二分类和多分类两种情况。...对于二分类问题,假设我们只考虑正类(标签为1)和负类(标签为0分类问题中,交叉损失函数可以扩展−∑=1⋅log⁡()−∑i=1K​yi​⋅log(pi​),其中K是类别的总数,( y_i )是样本属于第...这个过程从输出层开始,向后传递到输入层,逐层计算梯度。 过程:得到每个参数相对于损失函数梯度,这些梯度信息会存储在对应张量.grad属性

10510

一文综述神经网络中常用损失函数 | DL入门

然后,我们使用梯度下降法来优化网络权重,以使损失最小化。这就是我们训练神经网络方式。 均方误差 当你执行回归任务,可以选择该损失函数。...在这种情况下,你可以使用MSE(均方误差)损失。基本上,输出实数情况下,应使用损失函数。 ? 二元交叉 当你执行二元分类任务,可以选择该损失函数。...多分类交叉 当你执行多类分类任务,可以选择该损失函数。如果使用CCE(多分类交叉)损失函数,则输出节点数量必须与这些类相同。...如果你不想在最后一层上显示使用softmax激活函数,你可以损失函数参数上设置from logitstrue,它会在内部调用softmax函数应用到输出值。与上述情况相同。...稀疏多分类交叉损失函数几乎与多分类交叉相同,只是有一点小更改。 使用SCCE(稀疏多分类交叉)损失函数,不需要one-hot形式目标向量。例如如果目标图像是猫,则只需传递0,否则传递1。

76140

深度神经网络总结

仅仅在z取值0附近,导数σ′(z)取值较大。使用均方差+Sigmoid反向传播算法,每一层向前递推都要乘以σ′(z),得到梯度变化值。...使用对数似然损失函数和softmax激活函数进行DNN分类输出 对数似然函数与softmax组合和交叉与sigmoid函数组合相似,对数似然代价函数分类可以化简交叉代价函数形式。...它衡量是预测概率分布和真实概率分布差异性,取值越小越好。其标准形式: 。 对数似然损失函数分类可以化简交叉损失函数。...交叉损失函数计算公式: 对数损失分类问题中计算公式: 平方误差损失函数和交叉损失函数分别适合什么场景?...当使用交叉损失函数相对于输出层导数: (也可以认为是残差),此时导数是线性,因此不会存在学习速度过慢问题,而且其表示预测值与实际值误差,误差越大梯度越大,参数w和b调整就越快,

66820

【深度学习】深度学习知识蒸馏技术(上)简介

同时,使用 Soft-target 训练梯度方差会更小,训练可以使用更大学习率,所需要样本也更少。...原始softmax函数: 但是直接使用softmax层输出值作为soft target,这又会带来一个问题: 当softmax输出概率分布相对较小时,负标签值都很接近0,对损失函数贡献非常小...Teacher模型和Student模型logits之间平方差, ,对 求梯度可得: 再看一般蒸馏 对 求梯度可得: 当 ,有 和 ,根据泰勒公式一阶展开...此时损失函数: 其中, 指交叉损失函数; 是一个可调整参数,以平衡两个交叉;第一部分为Student输出与Ground-truth交叉损失;第二部分为Student与Teacher...softmax输出交叉损失

1.6K20

03-使用PyTorch处理最简单神经网络分类任务(笔记+代码)

不同问题类型需要不同损失函数。例如,对于回归问题(预测数字),您可能会使用平均绝对误差 (MAE) 损失。对于二元分类问题(例如我们问题),您通常会使用二元交叉作为损失函数。...交叉损失:所有标签分布与预期间损失值。 然而,相同优化器函数通常可以不同问题空间中使用。...当将模型原始输出传递给 nn.BCEWithLogitsLoss ,不需要使用 sigmoid 激活函数(logits 损失logits”是因为它作用于模型原始 logits 输出),这是因为它内置...改变损失函数 同样,虽然模型不太具体,但仍然很重要,不同问题需要不同损失函数。例如,二元交叉损失函数不适用于多类分类问题。...7 PyTorch构建多类分类模型 二元分类问题涉及将某些内容分类两个选项之一(例如,将一张照片分类猫照片或狗照片),而多类分类问题则涉及从两个以上选项列表对某些内容进行分类(例如,分类

1.9K10
领券