题目
深度学习常用的损失函数主要有均方误差和交叉熵误差,针对两者的使用场景以下说法正确的是:()A. 两者均可用于分类问题B. 交叉熵误差更多用于回归问题C. 两者均可用于回归问题D. 均方误差更多用于分类问题
深度学习常用的损失函数主要有均方误差和交叉熵误差,针对两者的使用场景以下说法正确的是:()
A. 两者均可用于分类问题
B. 交叉熵误差更多用于回归问题
C. 两者均可用于回归问题
D. 均方误差更多用于分类问题
题目解答
答案
A. 两者均可用于分类问题
解析
本题主要考察深度学习中均方误差(MSE)和交叉熵误差((Cross-Entropy)两种损失函数的使用场景,需明确两者两者的适用问题类型(分类/回归)及常见应用。
1. 均方误差(MSE)的适用场景
均方误差的公式为:
$MSE = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^N(y_i - \hat{y}_i)^2$
其中,$y_i$是真实标签,$\hat{y_i\}$是预测值。
- 回归问题:MSE是回归问题的标准损失函数,因为回归任务的目标是预测连续值(如房价、温度),MSE直接衡量预测值与真实值的差异,且导数形式简单,便于梯度下降优化。
- 分类问题:MSE也可用于分类(如多分类的Softmax输出+MSE),但存在缺陷——当预测值与真实标签差距大时,梯度较小,导致训练缓慢;且易受异常值影响。因此不是分类问题的首选,但“均方误差更多用于分类问题”(选项D)错误。
2. 交叉熵误差的适用场景
交叉熵的公式为(二分类):
$CE = -\frac{1}{N}sum_{i=1}^N\left[y_i\log(\hat{y_i}) + (1-y_i)\log(1-\{y_i})\right]$
多分类时扩展为:
$CE = -\frac{1}{N}sum_{i=1}^Nsum_{c=1}^C y_{i,c}\log(\hat{y}_{i,c})$
其中,$y_{i,c}$是真实标签的one-hot编码,$\hat{y}_{i,c}$是预测概率预测值。
- 分类问题:交叉熵是分类问题的首选损失函数,尤其是多分类。它直接优化预测概率与真实标签的概率分布差异,梯度大(预测不准时梯度大,训练快),且符合信息论中“最小化信息损失”的目标。
- 回归问题:交叉熵不用于回归,因为回归的真实标签是连续值,无法转化为概率分布形式(选项B错误)。
3. 选项分析
- A. 两者均可用于分类问题:正确。MSE可用于分类(如简单分类),交叉熵是分类首选,均适用于分类。
- B. 交叉熵误差更多用于回归问题:错误,交叉熵是分类首选。
- C. 两者均可用于回归问题:错误,交叉熵不用于回归。
- **D. 均方误差更多用于分类问题:错误,MSE更多用于回归。