Pytorch 实现focal_loss 多类别和二分类示例

 更新时间:2020年01月14日 14:07:26   作者:Kingslayer_  
今天小编就为大家分享一篇Pytorch 实现focal_loss 多类别和二分类示例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧

我就废话不多说了,直接上代码吧!

import numpy as np
import torch
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F
 
 
# 支持多分类和二分类
class FocalLoss(nn.Module):
  """
  This is a implementation of Focal Loss with smooth label cross entropy supported which is proposed in
  'Focal Loss for Dense Object Detection. (https://arxiv.org/abs/1708.02002)'
    Focal_Loss= -1*alpha*(1-pt)^gamma*log(pt)
  :param num_class:
  :param alpha: (tensor) 3D or 4D the scalar factor for this criterion
  :param gamma: (float,double) gamma > 0 reduces the relative loss for well-classified examples (p>0.5) putting more
          focus on hard misclassified example
  :param smooth: (float,double) smooth value when cross entropy
  :param balance_index: (int) balance class index, should be specific when alpha is float
  :param size_average: (bool, optional) By default, the losses are averaged over each loss element in the batch.
  """
 
  def __init__(self, num_class, alpha=None, gamma=2, balance_index=-1, smooth=None, size_average=True):
    super(FocalLoss, self).__init__()
    self.num_class = num_class
    self.alpha = alpha
    self.gamma = gamma
    self.smooth = smooth
    self.size_average = size_average
 
    if self.alpha is None:
      self.alpha = torch.ones(self.num_class, 1)
    elif isinstance(self.alpha, (list, np.ndarray)):
      assert len(self.alpha) == self.num_class
      self.alpha = torch.FloatTensor(alpha).view(self.num_class, 1)
      self.alpha = self.alpha / self.alpha.sum()
    elif isinstance(self.alpha, float):
      alpha = torch.ones(self.num_class, 1)
      alpha = alpha * (1 - self.alpha)
      alpha[balance_index] = self.alpha
      self.alpha = alpha
    else:
      raise TypeError('Not support alpha type')
 
    if self.smooth is not None:
      if self.smooth < 0 or self.smooth > 1.0:
        raise ValueError('smooth value should be in [0,1]')
 
  def forward(self, input, target):
    logit = F.softmax(input, dim=1)
 
    if logit.dim() > 2:
      # N,C,d1,d2 -> N,C,m (m=d1*d2*...)
      logit = logit.view(logit.size(0), logit.size(1), -1)
      logit = logit.permute(0, 2, 1).contiguous()
      logit = logit.view(-1, logit.size(-1))
    target = target.view(-1, 1)
 
    # N = input.size(0)
    # alpha = torch.ones(N, self.num_class)
    # alpha = alpha * (1 - self.alpha)
    # alpha = alpha.scatter_(1, target.long(), self.alpha)
    epsilon = 1e-10
    alpha = self.alpha
    if alpha.device != input.device:
      alpha = alpha.to(input.device)
 
    idx = target.cpu().long()
    one_hot_key = torch.FloatTensor(target.size(0), self.num_class).zero_()
    one_hot_key = one_hot_key.scatter_(1, idx, 1)
    if one_hot_key.device != logit.device:
      one_hot_key = one_hot_key.to(logit.device)
 
    if self.smooth:
      one_hot_key = torch.clamp(
        one_hot_key, self.smooth, 1.0 - self.smooth)
    pt = (one_hot_key * logit).sum(1) + epsilon
    logpt = pt.log()
 
    gamma = self.gamma
 
    alpha = alpha[idx]
    loss = -1 * alpha * torch.pow((1 - pt), gamma) * logpt
 
    if self.size_average:
      loss = loss.mean()
    else:
      loss = loss.sum()
    return loss
 
 
 
class BCEFocalLoss(torch.nn.Module):
  """
  二分类的Focalloss alpha 固定
  """
  def __init__(self, gamma=2, alpha=0.25, reduction='elementwise_mean'):
    super().__init__()
    self.gamma = gamma
    self.alpha = alpha
    self.reduction = reduction
 
  def forward(self, _input, target):
    pt = torch.sigmoid(_input)
    alpha = self.alpha
    loss = - alpha * (1 - pt) ** self.gamma * target * torch.log(pt) - \
        (1 - alpha) * pt ** self.gamma * (1 - target) * torch.log(1 - pt)
    if self.reduction == 'elementwise_mean':
      loss = torch.mean(loss)
    elif self.reduction == 'sum':
      loss = torch.sum(loss)
    return loss
 

以上这篇Pytorch 实现focal_loss 多类别和二分类示例就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。

相关文章

  • Python可视化之pyechart库使用详解

    Python可视化之pyechart库使用详解

    这篇文章主要介绍了Python可视化之pyechart库使用详解,Pyecharts 提供了一个简单而直观的 API 接口,使得使用者无需了解复杂的 JavaScript 语法,即可通过 Python 代码实现高度定制化的图表设计,需要的朋友可以参考下
    2023-12-12
  • 实现用python算法计算圆周率的小诀窍

    实现用python算法计算圆周率的小诀窍

    什么!你不会背圆周率(鄙夷的眼神) 3.1415926535 8979323846 26433... 但是,我会算啊,本文用一个简单的python代码,教你计算圆周率
    2021-08-08
  • Python有序查找算法之二分法实例分析

    Python有序查找算法之二分法实例分析

    这篇文章主要介绍了Python有序查找算法之二分法,结合实例形式分析了Python二分查找算法的原理与相关实现技巧,需要的朋友可以参考下
    2017-12-12
  • python3.0 字典key排序

    python3.0 字典key排序

    字典对象其实就是键-值对 下面是字典对象的添加,修改,删除 (修改与添加方法相同,当key值不存在的时候添加)
    2008-12-12
  • Python使用matplotlib实现绘制自定义图形功能示例

    Python使用matplotlib实现绘制自定义图形功能示例

    这篇文章主要介绍了Python使用matplotlib实现绘制自定义图形功能,结合实例形式分析了Python基于matplotlib模块实现自定义图形绘制相关操作技巧,需要的朋友可以参考下
    2018-01-01
  • python @property 装饰器使用方法

    python @property 装饰器使用方法

    这篇文章主要介绍了python @property 装饰器使用详细,使用property可以讲类的方法变成同名属性,使用起来更加简洁,下文最后举例说明详情说明需要的小伙伴可以参考一下
    2022-03-03
  • python绘制漏斗图步骤详解

    python绘制漏斗图步骤详解

    在本文里我们给大家整理了关于python绘制漏斗图的相关知识点以及具体步骤,有需要的朋友们跟着学习下。
    2019-03-03
  • python实现维吉尼亚算法

    python实现维吉尼亚算法

    这篇文章主要为大家详细介绍了python编程实现维吉尼亚算法,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2019-03-03
  • 使用Python获取Linux系统的各种信息

    使用Python获取Linux系统的各种信息

    这篇文章主要介绍了使用Python获取Linux系统的各种信息,例如系统类型、CPU信息、内存信息、块设备等,需要的朋友可以参考下
    2014-07-07
  • python中将字典改造为对象的方法

    python中将字典改造为对象的方法

    这篇文章主要介绍了python中将字典改造为对象的方法,在实际项目中,当使用json模块加载一个深度很深的字典类型的json文件时,使用字典的访问方式,将会出现很多中括号,即不直观也不美观,可以将这个字典转化为对象,使得可以用.的方式访问,需要的朋友可以参考下
    2023-11-11

最新评论