使用 Softmax 进行二元分类

Question

我正在使用带有二进制交叉熵的 Sigmoid 激活函数训练一个二进制分类器，它提供了大约 98% 的良好准确度。
当我使用带有 categorical_crossentropy 的 softmax 进行训练时，准确度非常低(< 40%)。
我将 binary_crossentropy 的目标作为 0 和 1 的列表传递，例如； [0,1,1,1,0]。

知道为什么会这样吗？

这是我用于第二个分类器的模型:

Answer 1

现在，您的第二个模型总是回答“Class 0”，因为它只能在一个类(最后一层的输出数量)之间进行选择。

由于您有两个类，您需要在两个输出上计算 softmax + categorical_crossentropy 以选择最可能的一个。

因此，你的最后一层应该是:

model.add(Dense(2, activation='softmax')
model.compile(...)

您的 sigmoid + binary_crossentropy 模型通过仅分析单个输出数字来计算“0 类”为真的概率，它已经是正确的。

编辑 :这里是关于 Sigmoid的小说明功能

Sigmoid 可以看作是实数空间和概率空间之间的映射。



请注意:

Sigmoid(-infinity) = 0   
Sigmoid(0) = 0.5   
Sigmoid(+infinity) = 1   

因此，如果您的网络输出的实数非常低，则 sigmoid 将决定“0 类”的概率接近 0，并决定“1 类”
相反，如果你的网络输出非常高，sigmoid 会判定“Class 0”的概率接近1，并判定“Class 0”

它的决定类似于仅通过查看输出的符号来决定 Class。但是，这不会让您的模型学习!事实上，这种二元损失的梯度几乎在任何地方都是空的，这使得您的模型无法从错误中学习，因为它没有被正确量化。

这就是使用 sigmoid 和“binary_crossentropy”的原因:
它们是二元损失的替代品，它具有很好的平滑特性，并且可以学习。

此外，请查找有关 Softmax Function 的更多信息和 Cross Entropy