SmoothL1损失函数

torch.nn.SmoothL1Loss(size_average=None, reduce=None, reduction='mean', beta=1.0)[源代码]

创建一个标准:如果元素级别的绝对误差低于 beta,则使用平方项,否则使用 L1 项。相比 torch.nn.MSELoss,它对异常值更不敏感,并且在某些情况下可以防止梯度爆炸(例如参见 Ross Girshick 的论文 Fast R-CNN)。

对于大小为$N$的小批量数据,未归一化的损失可以描述为:

$\ell(x, y) = L = \{l_1, ..., l_N\}^T$

使用

$l_n = \begin{cases} 0.5 (x_n - y_n)^2 / beta, & \text{if } |x_n - y_n| < beta \\ |x_n - y_n| - 0.5 * beta, & \text{otherwise } \end{cases}$

如果 reduction 不是 none,则:

$\ell(x, y) = \begin{cases} \operatorname{mean}(L), & \text{if reduction} = \text{`mean';}\\ \operatorname{sum}(L), & \text{if reduction} = \text{`sum'.} \end{cases}$

注意

Smooth L1 损失可以看作是 L1Loss,但在 $|x - y| < beta$ 的部分被一个二次函数替代,使得在 $|x - y| = beta$ 时斜率为1。这个二次函数段使 L1 损失在接近 $|x - y| = 0$ 时更加平滑。

注意

Smooth L1 损失与HuberLoss密切相关,等同于$huber(x, y) / beta$(需要注意的是,Smooth L1 的 beta 超参数在 Huber 损失中被称为 delta)。这导致了以下差异:

  • 当 beta 接近 0 时,Smooth L1 损失收敛到L1Loss,而HuberLoss 收敛到常数 0 损失。当 beta 等于 0 时,Smooth L1 损失等同于 L1 损失。

  • 当 beta 趋向于正无穷时,Smooth L1 损失收敛到常量 0 损失,而 HuberLoss 收敛到 MSELoss

  • 对于 Smooth L1 损失,无论 beta 如何变化,其 L1 部分的斜率始终为 1。而对于 HuberLoss,L1 部分的斜率则等于 beta。

参数
  • size_average (bool, optional) – 已弃用(请参见reduction)。默认情况下,损失值会在批次中的每个损失元素上进行平均计算。需要注意的是,对于某些损失函数,每个样本包含多个损失元素。如果将字段 size_average 设置为 False,则损失值会针对每个小批量求和。当reduceFalse时,此设置会被忽略。默认值: True

  • reduce (bool, optional) – 已弃用(请参见reduction)。默认情况下,损失值会根据size_average参数在每个小批量中进行平均或求和。当reduceFalse时,返回每批元素的单独损失值,并忽略size_average设置。默认值:True

  • reduction (str, 可选) – 指定要应用于输出的缩减方式:'none' | 'mean' | 'sum'
    'none': 不进行任何缩减,'mean': 输出总和除以元素数量,'sum': 对输出求和。注意:size_averagereduce 正在被弃用,在此期间,指定这两个参数中的任何一个将覆盖 reduction 参数。默认值: 'mean'

  • beta (float, 可选) – 指定在L1和L2损失之间切换的阈值。该值必须为非负数,默认值:1.0

形状:
  • 输入: $(*)$,其中$*$表示任意维度的数量。

  • 目标: $(*)$,形状与输入相同。

  • 输出:标量。如果 reduction'none',那么结果会是 $(*)$,其形状与输入相同。

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