mindspore.nn.TripletMarginLoss

class mindspore.nn.TripletMarginLoss(p=2, swap=False, eps=1e-06, reduction='mean', margin=1.0)

执行三元组损失函数的操作。

三元组损失值通常用来测量样本之间的相似度，由一个三元组和一个大于 \(0\) 的 \(margin\) 计算得到。 其中，三元组由下面公式中的 \(a\) 、 \(p\) 和 \(n\) 组成。

所有输入Tensor的shape都应该为 \((N, *)\) ，其中 \(N\) 代表批处理的数量， \(*\) 代表任意数量的附加维度。 距离交换在V. Balntas、E. Riba等人在论文 Learning local feature descriptors with triplets and shallow convolutional neural networks 中有详细的阐述。

对于每个小批量样本，损失值为：

\[L(a, p, n) = \max \{d(a_i, p_i) - d(a_i, n_i) + {\rm margin}, 0\}\]

其中

\[d(x_i, y_i) = \left\lVert {\bf x}_i - {\bf y}_i \right\rVert_p\]

参数：

• p (int，可选) - 成对距离的范数。默认值： 2 。

• swap (bool，可选) - 距离交换。默认值： False 。

• eps (float，可选) - 防止除数为 0。默认值： 1e-06 。

• reduction (str，可选) - 指定应用于输出结果的规约计算方式，可选 'none' 、 'mean' 、 'sum' ，默认值： 'mean' 。

  • "none"：不应用规约方法。

  • "mean"：计算输出元素的平均值。

  • "sum"：计算输出元素的总和。

• margin (Union[Tensor, float]) - 用于拉进 x 和 positive 之间的距离，拉远 x 和 negative 之间的距离。默认值： 1.0 。

输入：

• x (Tensor) - 从训练集随机选取的样本。数据类型为BasicType。即上述公式中的 \(a\) 。

• positive (Tensor) - 与 x 为同一类的样本，数据类型与shape与 x 一致。即上述公式中的 \(p\) 。

• negative (Tensor) - 与 x 为异类的样本，数据类型与shape与 x 一致。即上述公式中的 \(n\) 。

• margin (Union[Tensor, float]) - 用于拉进 x 和 positive 之间的距离，拉远 x 和 negative 之间的距离。默认值： 1.0 。

输出：

Tensor。如果 reduction 为"none"，其shape为 \((N)\)。否则，将返回Scalar。

异常：

• TypeError - x 、 positive 、 negative 不是Tensor。

• TypeError - x 、 positive 或者 negative 的数据类型不一致。

• TypeError - p 的数据类型不是int。

• TypeError - eps 的数据类型不是float。

• TypeError - swap 的数据类型不是bool。

• ValueError - x 、 positive 和 negative 的维度同时小于等于1。

• ValueError - x 、 positive 或 negative 的维度大于等于8。

• ValueError - margin 的shape长度不为0。

• ValueError - x 、 positive 和 negative 三者之间的shape无法广播。

• ValueError - reduction 不为 "mean" 、 "sum" 或 "none" 。

支持平台：

GPU

样例：

>>> import mindspore as ms
>>> import mindspore.nn as nn
>>> import numpy as np
>>> loss = nn.TripletMarginLoss()
>>> x = ms.Tensor(np.array([[0.3, 0.7], [0.5, 0.5]]), ms.float32)
>>> positive = ms.Tensor(np.array([[0.4, 0.6], [0.4, 0.6]]), ms.float32)
>>> negative = ms.Tensor(np.array([[0.2, 0.9], [0.3, 0.7]]), ms.float32)
>>> output = loss(x, positive, negative)
>>> print(output)
0.8881968