【AI-12】浅显易懂地说一下损失函数

什么是损失函数？

咱们可以把损失函数想象成一个衡量你做的事情“好不好”的尺子。
比如说你在预测明天的天气，你给出的预测结果和实际的天气情况之间会有差别。损失函数就是用来计算这个差别有多大的。
如果你的预测结果和实际情况非常接近，损失函数的值就会很小，说明你做得很棒；但如果你的预测结果和实际情况相差很大，损失函数的值就会很大，意味着你做得不太好。
举个简单的例子，你在猜一个物品的价格，你猜的价格和实际价格的差距就是损失。而损失函数就是计算这个差距的具体方法。
再比如，你在训练一个识别猫和狗的图像模型，如果模型把猫识别成了狗，损失函数就会给出一个比较大的值，告诉你这次识别错得比较离谱，需要调整模型的参数来改进。
总之，损失函数就是用来告诉我们模型的预测结果离正确答案有多远，从而帮助我们改进模型，让它的预测越来越准确。

咱们把损失函数想象成你玩游戏时候的得分。
比如说你在玩投篮游戏，每次投球的结果和理想中的完美投篮之间的差距，就可以用一个数字来表示，这个数字就是损失函数的值。
如果你的球投得很准，和理想情况差距小，损失函数的值就小，说明你表现好；要是投得很偏，差距大，损失函数的值就大，意味着你表现差。
再比如猜谜语，你猜的答案和正确答案相差很多，损失函数就给出一个大的值；要是猜得很接近，损失函数的值就小。
在机器学习里，损失函数就是用来衡量模型给出的预测结果和真实结果之间的差距的。差距小，损失函数值就小，说明模型好；差距大，损失函数值就大，模型就需要改进。

如何选择适合的损失函数？

选择适合的损失函数就像是选一双合脚的鞋子，得根据具体的情况来。
首先，看看你的任务是什么。如果是做分类问题（二分类问题和多分类问题），比如判断是猫还是狗，像交叉熵损失函数可能就比较合适。它能很好地衡量分类的准确性。
要是做回归问题，比如预测房价，**均方误差（回归问题，用于预测连续值）或者平均绝对误差损失函数（回归问题，尤其是在存在异常值的情况下）**可能更有用，因为它们能反映预测值和真实值的数值差距。
然后考虑数据的特点。如果数据中有很多异常值，平均绝对误差可能更能抵抗这些异常值的影响。
再想想模型的复杂度。简单的模型可能更适合简单的损失函数，复杂的模型也许能应对更复杂的损失函数。
还要看对结果的侧重点。如果更在乎大的错误，那可能某种强调大误差的损失函数就更好。
比如说，在一个对预测准确性要求极高的医学诊断任务中，可能会选择对错误非常敏感的交叉熵损失函数。而在一个对少量异常数据不太敏感的房价预测任务里，均方误差损失函数就可能够用了。