【图像分类损失】PolyLoss:一个优于 Cross-entropy loss和Focal loss的分类损失

论文题目:《PolyLoss: A Polynomial Expansion Perspective of Classification Loss Functions》
论文地址:https://arxiv.org/pdf/2204.12511.pdf

1.简介

       Cross-entropy loss和Focal loss是损失函数最常见的选择。然而,一个良好的损失函数可以采用更灵活的形式,并且针对不同的任务和数据集应该进行定制。受如何逼近函数的启发,通过泰勒展开,我们提出了一个名为PolyLoss的简单算法来将损失函数设计为多项式函数的线性组合。PolyLoss可以让Polynomial bases(多项式基)的重要性很容易地根据目标任务和数据集进行调整,同时也可以将Cross-entropy loss和Focal loss作为PolyLoss的特殊情况。实验结果表明,PolyLoss 中的最优选择确实是取决于任务和数据集。只需引入一个额外的超参数并添加一行代码,PolyLoss在二维图像分类、实例分割、目标检测和三维目标检测任务上都明显优于Cross-entropy loss和Focal loss。
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2.PolyLoss

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3.探索分配多项式系数的三种不同策略

  1. 删除高阶项
  2. 调整多个靠前前多项式系数
  3. 仅调整第一个多项式系数
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       实验证明:调整第一个多项式系数(Poly-1 公式)有最大增益,同时也只需要最少的代码变动和超参数调整。(下面只介绍效果最好的Poly-1)

LPOLY-1 : SIMPLE AND EFFECTIVE
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伪代码
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