梯度平衡机制GHM(Gradient Harmonized Mechanism) Loss是Focal loss的升级版,源自论文Gradient Harmonized Single-stage Detector。Focal loss针对难易样本的不平衡而设计,通过调节系数可以缩小易样本在loss中的比例,使得难样本的loss权重变大。但是并非所有的难样本都是值得关注的,GHM Loss对梯度进行直方图统计,统计情况如图1所示。按照一定范围计算频率,将loss值与梯度模长频率的倒数相乘。这样子可以使容易样本(数量多,梯度值小)的梯度值变小,让错误样本(数量略多,梯度值大)的梯度值略微下降。总体来说GHM Loss具有三大作用:1)可以降低易样本在训练中的权重,2)可以提升难样本在训练中的权重,3)可以避免错误样本对于模型训练过程中的误导。

图1 GHM下的梯度模长分布假设

下面将从0开始实行GHM loss,最终完成支持ignore_index、class_weight等参数设置,支持多分类,支持任意维度数据(图像分类,语义分割)&

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