caffe层解读系列-softmax_loss

博文地址：http://blog.csdn.net/shuzfan/article/details/51460895

Loss Function

softmax_loss的计算包含2步：

（1）计算softmax归一化概率

（2）计算损失

这里以batchsize=1的2分类为例：
设最后一层的输出为[1.2 0.8],减去最大值后为[0 -0.4]，
然后计算归一化概率得到[0.5987 0.4013]，
假如该图片的label为1，则Loss=-log0.4013=0.9130

可选参数

（1） ignore_label

int型变量，默认为空。
如果指定值，则label等于ignore_label的样本将不参与Loss计算，并且反向传播时梯度直接置0.

（2） normalize

bool型变量，即Loss会除以参与计算的样本总数；否则Loss等于直接求和

（3） normalization
enum型变量，默认为VALID，具体代表情况如下面的代码。

  enum NormalizationMode {
    // Divide by the number of examples in the batch times spatial dimensions.
    // Outputs that receive the ignore label will NOT be ignored in computing the normalization factor.
    FULL = 0;

    // Divide by the total number of output locations that do not take the
    // ignore_label.  If ignore_label is not set, this behaves like FULL.
    VALID = 1;

    // Divide by the batch size.
    BATCH_SIZE = 2;

    // 
    NONE = 3;
  }

归一化case的判断：

（1） 如果未设置normalization，但是设置了normalize。
则有normalize==1 -> 归一化方式为VALID
normalize==0 -> 归一化方式为BATCH_SIZE

（2） 一旦设置normalization，归一化方式则由normalization决定，不再考虑normalize。

使用方法

layer {
  name: "loss"
  type: "SoftmaxWithLoss"
  bottom: "fc1"
  bottom: "label"
  top: "loss"
  top: "prob"
  loss_param{
    ignore_label：0
    normalize: 1
    normalization: FULL
  }
}