1.求loss:

tf.reduce_mean(tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(logits, labels, name=None))

第一个参数logits:就是神经网络最后一层的输出,如果有batch的话,它的大小就是[batchsize,num_classes],单样本的话,大小就是num_classes

第二个参数labels:实际的标签,大小同上

具体的执行流程大概分为两步:

  1. 第一步是先对网络最后一层的输出做一个softmax,这一步通常是求取输出属于某一类的概率,对于单样本而言,输出就是一个num_classes大小的向量([Y1,Y2,Y3...]其中Y1,Y2,Y3...分别代表了是属于该类的概率
  2. 第二步是softmax的输出向量[Y1,Y2,Y3...]和样本的实际标签做一个交叉熵,公式如下:

其中指代实际的标签中第i个的值(用mnist数据举例,如果是3,那么标签是[0,0,0,1,0,0,0,0,0,0],除了第4个值为1,其他全为0)

就是softmax的输出向量[Y1,Y2,Y3...]中,第i个元素的值

显而易见,预测越准确,结果的值越小(别忘了前面还有负号),最后求一个平均,得到我们想要的loss

注意!!!这个函数的返回值并不是一个数,而是一个向量,如果要求交叉熵,我们要再做一步tf.reduce_sum操作,就是对向量里面所有元素求和,最后才得到如果求loss,则要做一步tf.reduce_mean操作,对向量求均值!

import tensorflow as tf  

logits=tf.constant([[1.0,2.0,3.0],[1.0,2.0,3.0],[1.0,2.0,3.0]])
y=tf.nn.softmax(logits)
y_=tf.constant([[0.0,0.0,1.0],[0.0,0.0,1.0],[0.0,0.0,1.0]])
cross_entropy = -tf.reduce_sum(y_*tf.log(y)) #交叉熵公式
cross_entropy2=tf.reduce_sum(tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(logits=logits, labels=y_))#代入函数 with tf.Session() as sess:
softmax=sess.run(y)
c_e = sess.run(cross_entropy)
c_e2 = sess.run(cross_entropy2)
print("step1:softmax result=")
print(softmax)
print("step2:cross_entropy result=")
print(c_e)
print("Function(softmax_cross_entropy_with_logits) result=")
print(c_e2)

step1:softmax result=
[[0.09003057 0.24472848 0.66524094]
[0.09003057 0.24472848 0.66524094]
[0.09003057 0.24472848 0.66524094]]
step2:cross_entropy result=
1.222818
Function(softmax_cross_entropy_with_logits) result=
1.2228179

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