在TensorFlow中计算交叉熵

我在TensorFlow中计算交叉熵时遇到了困难。特别是我使用了以下函数:

tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits()

使用看似简单的代码,我只能得到零的结果

import tensorflow as tfimport numpy as npsess = tf.InteractiveSession()a = tf.placeholder(tf.float32, shape =[None, 1])b = tf.placeholder(tf.float32, shape = [None, 1])sess.run(tf.global_variables_initializer())c = tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(    logits=b, labels=a).eval(feed_dict={b:np.array([[0.45]]), a:np.array([[0.2]])})print c

返回

0

我对交叉熵的理解如下:

H(p,q) = p(x)*log(q(x))

其中p(x)是事件x的真实概率,而q(x)是事件x的预测概率。

因此,如果输入的p(x)和q(x)是任意两个数,并且满足

0<p(x)<1 AND 0<q(x)<1

那么应该有一个非零的交叉熵。我猜测我可能在使用TensorFlow时犯了错误。提前感谢任何帮助。


回答:

正如他们所说,你不能在“softmax_cross_entropy_with_logits”中不包含“softmax”。[0.45]的softmax是[1],而log(1)0

用于测量离散分类任务中的概率误差,其中类别是互斥的(每个条目只属于一个类别)。例如,每个CIFAR-10图像都标有一个且仅有一个标签:一张图像可以是狗或卡车,但不能同时是两者。

注意:虽然类别是互斥的,但它们的概率不必是互斥的。所需的只是labels的每一行都是一个有效的概率分布。如果不是这样,梯度的计算将是不正确的。

如果使用互斥的labels(其中一次只有一个类别为真),请查看sparse_softmax_cross_entropy_with_logits

警告:此操作需要未缩放的logits,因为它在内部对logits执行softmax以提高效率。请勿用softmax的输出调用此操作,因为这将产生错误的结果。

logitslabels必须具有相同的形状[batch_size, num_classes]和相同的dtype(可以是float16float32float64)。

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