多标签分类神经网络,任何一个标签

我正在尝试构建一个神经网络,假设我有3个输出标签(A、B、C)。

现在我的数据由行组成,其中2个标签可以是1。例如,A和B是1,而C是0。现在我想训练我的神经网络,使其能够预测A或B。我不希望它被训练成对A和B都有高概率(就像多标签问题那样),我只想要它们中的一个。

这样做的原因是,A和B都为1的行更像是无关紧要的行,预测A或B都是正确的。所以我不希望神经网络找到一个最小值,使其试图预测A和B。

这样训练神经网络是否可行?


回答:

我认为使用权重是为你的应用想出的最佳方法。

为每个样本定义一个权重w,如果A = 1B = 1,则w = 0,否则w = 1。现在,定义你的损失函数如下:

w * (CE(A) +CE(B)) + w' * min(CE(A), CE(B)) + CE(C)

其中CE(A)表示标签A的交叉熵损失。w'表示w的补数。这个损失函数很容易理解。当A和B都不是1时,它会尝试正确预测A和B。否则,它将正确预测A或B。请记住,A和B中哪一个会被正确预测是无法提前知道的。并且,这在批次之间可能不一致。模型将始终尝试正确预测类别C

如果你使用自己的权重来表示样本的重要性,那么你应该将整个上述表达式乘以那个权重。

然而,如果你使用经典的多标签损失函数,得到相似的(甚至更好)的性能,我不会感到惊讶。假设每个标签的比例相等,那么只有在八分之一的情况下,你才允许网络预测A或B。否则,网络必须正确预测所有三个标签。通常,较简单的损失函数效果更好。

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