pytorch MSELoss计算平均的实现方法
给定损失函数的输入y,pred,shape均为bxc。
若设定loss_fn = torch.nn.MSELoss(reduction='mean'),最终的输出值其实是(y - pred)每个元素数字的平方之和除以(bxc),也就是在batch和特征维度上都取了平均。
如果只想在batch上做平均,可以这样写:
loss_fn = torch.nn.MSELoss(reduction='sum') loss = loss_fn(pred, y) / pred.size(0)
补充:PyTorch中MSELoss的使用
参数
torch.nn.MSELoss(size_average=None, reduce=None, reduction: str = 'mean')
size_average和reduce在当前版本的pytorch已经不建议使用了,只设置reduction就行了。
reduction的可选参数有:'none' 、'mean' 、'sum'
reduction='none'
:求所有对应位置的差的平方,返回的仍然是一个和原来形状一样的矩阵。
reduction='mean'
:求所有对应位置差的平方的均值,返回的是一个标量。
reduction='sum'
:求所有对应位置差的平方的和,返回的是一个标量。
更多可查看官方文档
举例
首先假设有三个数据样本分别经过神经网络运算,得到三个输出与其标签分别是:
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)
则输出:
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)
则输出:
tensor(4.1111)
如果reduction='sum':
criterion3 = nn.MSELoss(reduction='sum') loss3 = criterion3(x, y) print(loss3)
则输出:
tensor(37.)
在反向传播时的使用
一般在反向传播时,都是先求loss,再使用loss.backward()求loss对每个参数 w_ij和b的偏导数(也可以理解为梯度)。
这里要注意的是,只有标量才能执行backward()函数,因此在反向传播中reduction不能设为'none'。
但具体设置为'sum'还是'mean'都是可以的。
若设置为'sum',则有Loss=loss_1+loss_2+loss_3,表示总的Loss由每个实例的loss_i构成,在通过Loss求梯度时,将每个loss_i的梯度也都考虑进去了。
若设置为'mean',则相比'sum'相当于Loss变成了Loss*(1/i),这在参数更新时影响不大,因为有学习率a的存在。
以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持猪先飞。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。
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