损失函数&代价函数

代价函数(Cost Function)和损失函数(Loss Function)是深度学习中两个相关但不完全相同的概念,它们用于衡量模型的性能,并在训练过程中进行参数优化。尽管经常被混用,但在一些文献中也有区别对待。

代价函数(Cost Function):

代价函数是整个训练集上所有样本的性能度量,它衡量了模型在整个训练数据上的表现。代价函数通常被定义为训练集上预测值与实际标签之间的差异,其目标是尽量最小化这个差异。

数学上,对于训练集中有m个样本的情况,代价函数通常表示为:

J(\theta)=\frac{1}{m}\sum^m_{i=1}L(y^{(i)}, h_{\theta}(x^{(i)}))

其中,J(θ) 是代价函数,L(y^{(i)}, h_{\theta}(x^{(i)})) 是每个样本的损失函数,θ 是模型的参数,h_{\theta}(x^{(i)})是模型对样本 x^{(i)} 的预测。

损失函数(Loss Function):

失函数是单个样本上的性能度量,它衡量了模型在单个样本上的表现。在监督学习中,损失函数通常表示为模型的预测值与实际标签之间的差异。优化的目标是最小化每个样本的损失函数。

数学上,对于单个样本i,损失函数通常表示为:

L(y^{(i)}, h_{\theta}(x^{(i)}))

其中,L(y^{(i)}, h_{\theta}(x^{(i)})) 是损失函数,y^{(i)}是实际标签,h_{\theta}(x^{(i)})是模型对样本x^{(i)}的预测。

在实践中,代价函数和损失函数这两个术语经常被互换使用,而不同的文献和教程可能有不同的定义。总的来说,代价函数是整个训练集上的性能度量,而损失函数是单个样本上的性能度量。在训练过程中,优化算法的目标是最小化代价函数或平均损失。

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