这段代码中的损失函数是哪些:import os import torch import torchvision import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F import torch.optim as optim from torchvision import models, datasets, transforms import torch.utils.data as tud import numpy as np from torch.utils.data import Dataset, DataLoader, SubsetRandomSampler from PIL import Image from PIL import Image import matplotlib.pyplot as plt import warnings warnings.filterwarnings("ignore") device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else 'cpu') n_classes = 3 # 几种分类的 preteain = False # 是否下载使用训练参数 有网true 没网false epoches = 50 # 训练的轮次 traindataset = datasets.ImageFolder(root='./dataset/train/', transform=transforms.Compose([ transforms.RandomResizedCrop(224), transforms.RandomHorizontalFlip(), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225]) ])) testdataset = datasets.ImageFolder(root='./dataset/test/', transform=transforms.Compose([ transforms.RandomResizedCrop(224), transforms.RandomHorizontalFlip(), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225]) ])) classes = testdataset.classes print(classes) model = models.resnet18(pretrained=preteain) if preteain == True: for param in model.parameters(): param.requires_grad = False model.fc = nn.Linear(in_features=512, out_features=n_classes, bias=True) model = model.to(device) def train_model(model, train_loader, loss_fn, optimizer, epoch): model.train() total_loss = 0. total_corrects = 0. total = 0. for idx, (inputs, labels) in enumerate(train_loader): inputs = inputs.to(device) labels = labels.to(device) outputs = model(inputs) loss = loss_fn(outputs, labels) optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() preds = outputs.argmax(dim=1) total_corrects += torch.sum(preds.eq(labels)) total_loss += loss.item() * inputs.size(0) total += labels.size(0) total_loss = total_loss / total acc = 100 * total_corrects / total print("轮次:%4d|训练集损失:%.5f|训练集准确率:%6.2f%%" % (epoch + 1, total_loss, acc)) return total_loss, acc def test_model(model, test_loader, loss_fn, optimizer, epoch): model.train() total_loss = 0. total_corrects = 0. total = 0. with torch.no_grad(): for idx, (inputs, labels) in enumerate(test_loader): inputs = inputs.to(device) labels = labels.to(device) outputs = model(inputs) loss = loss_fn(outputs, labels) preds = outputs.argmax(dim=1) total += labels.size(0) total_loss += loss.item() * inputs.size(0) total_corrects += torch.sum(preds.eq(labels)) loss = total_loss / total accuracy = 100 * total_corrects / total print("轮次:%4d|测试集损失:%.5f|测试集准确率:%6.2f%%" % (epoch + 1, loss, accuracy)) return loss, accuracy loss_fn = nn.CrossEntropyLoss().to(device) optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.0001) train_loader = DataLoader(traindataset, batch_size=50, shuffle=True) test_loader = DataLoader(testdataset, batch_size=50, shuffle=True) for epoch in range(0, epoches): loss1, acc1 = train_model(model, train_loader, loss_fn, optimizer, epoch) loss2, acc2 = test_model(model, test_loader, loss_fn, optimizer, epoch) classes = testdataset.classes transform = transforms.Compose([ transforms.Resize((224, 224)), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225]) ]) path = r'D:\PyCharm\untitled\dataset\test\2S1\sample_0.png' # 测试图片路径 model.eval() img = Image.open(path) img_p = transform(img).unsqueeze(0).to(device) output = model(img_p) pred = output.argmax(dim=1).item() plt.imshow(img) plt.show() p = 100 * nn.Softmax(dim=1)(output).detach().cpu().numpy()[0]
时间: 2025-06-26 13:27:53 浏览: 11
<think>嗯,我现在需要分析用户提供的这段代码中的损失函数是哪些。首先,我要仔细阅读代码,找到与损失函数相关的部分。
首先,代码导入了PyTorch相关的库,比如torch.nn和torch.optim。在PyTorch中,损失函数通常来自nn模块。接下来,我看到在训练和测试函数中,使用了loss_fn来计算损失。
在代码的后半部分,有一行定义loss_fn的语句:loss_fn = nn.CrossEntropyLoss().to(device)。这里明确地使用了交叉熵损失函数。CrossEntropyLoss通常用于多分类问题,而代码中的n_classes设置为3,说明这是一个三分类任务,所以使用交叉熵是合理的。
然后,我需要检查是否有其他损失函数被定义或使用。在train_model和test_model函数中,计算损失时调用了loss_fn(outputs, labels),这里的loss_fn应该就是之前定义的CrossEntropyLoss。整个代码中没有其他损失函数的定义,比如MSELoss或BCEWithLogitsLoss等,因此可以确定唯一的损失函数是交叉熵损失。
不过,我还要注意是否有自定义的损失函数,比如在模型的前向传播中是否有额外的损失计算。查看模型定义部分,模型是ResNet18,修改了全连接层为输出3个类别的线性层。模型的前向传播只是常规的输出,没有添加自定义的损失项。因此,损失函数仅由CrossEntropyLoss构成。
总结起来,代码中只使用了一个损失函数,即交叉熵损失。用户可能在询问是否有多个损失函数,但根据代码,这里只有一个。需要确认是否存在其他隐含的损失,但根据现有代码,没有发现其他部分。</think>这段代码中使用的损失函数是**交叉熵损失(CrossEntropyLoss)**,具体分析如下:
---
### **1. 损失函数的定义**
代码中明确指定了损失函数的类型:
```python
loss_fn = nn.CrossEntropyLoss().to(device)
```
这是PyTorch中用于多分类问题的标准损失函数。
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### **2. 交叉熵损失的作用**
- **功能**:计算模型输出与真实标签之间的差异,适用于分类任务。
- **数学公式**:
$$ \text{Loss} = -\sum_{i=1}^n y_i \log(p_i) $$
其中 $y_i$ 是真实标签的独热编码,$p_i$ 是模型预测的类别概率。
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### **3. 损失函数的具体使用**
在训练和测试过程中,通过以下方式计算损失:
```python
# 训练阶段
outputs = model(inputs)
loss = loss_fn(outputs, labels) # outputs是未归一化的logits
# 测试阶段
outputs = model(inputs)
loss = loss_fn(outputs, labels)
```
---
### **4. 代码中为何选择交叉熵损失?**
- **任务类型**:代码的目标是图像分类(`n_classes=3`),属于多分类问题。
- **模型输出**:ResNet18的最后一层 `model.fc` 输出未归一化的 logits(直接对应类别分数)。
- **内置优化**:PyTorch的 `CrossEntropyLoss` 内部已包含 Softmax 归一化,因此无需显式添加。
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### **5. 补充验证**
- 代码中没有其他自定义损失函数(如均方误差、二元交叉熵等)。
- 优化器选择 `Adam` 与交叉熵损失兼容,属于常规搭配。
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### **总结**
这段代码**仅使用了一个损失函数**,即 **`nn.CrossEntropyLoss()`**,用于解决三分类图像分类问题。
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