In the past few years, in the context of fully-supervised semantic segmentation, several losses -- such as cross-entropy and dice -- have emerged as de facto standards to supervise neural networks. The Dice loss is an interesting case, as it comes from the relaxation of the popular Dice coefficient; one of the main evaluation metric in medical imaging applications. In this paper, we first study theoretically the gradient of the dice loss, showing that concretely it is a weighted negative of the ground truth, with a very small dynamic range. This enables us, in the second part of this paper, to mimic the supervision of the dice loss, through a simple element-wise multiplication of the network output with a negative of the ground truth. This rather surprising result sheds light on the practical supervision performed by the dice loss during gradient descent. This can help the practitioner to understand and interpret results while guiding researchers when designing new losses.


翻译:在过去的几年中,在全监督语义分割的背景下,交叉熵损失和骰子损失等几种损失函数已成为监督神经网络的公认标准。骰子损失是一个有趣的情况,因为它源自流行的骰子系数的松弛形式——这是医学成像应用中的主要评估指标之一。本文首先从理论上研究了骰子损失的梯度,表明其具体表现为真实标签的加权负值,且动态范围非常小。这使我们能够在论文的第二部分,通过简单地将网络输出与真实标签的负值进行逐元素相乘,来模仿骰子损失的监督效果。这一相当令人惊讶的结果揭示了在梯度下降过程中,骰子损失实际执行的监督机制。这有助于从业者理解和解释实验结果,同时为研究人员设计新的损失函数提供指导。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习损失函数概述,Loss Functions in Machine Learning
专知会员服务
84+阅读 · 2022年3月19日
专知会员服务
78+阅读 · 2021年3月16日
【快讯】CVPR2020结果出炉,1470篇上榜, 你的paper中了吗?
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
图像分割损失函数最详细总结,含代码
极市平台
12+阅读 · 2020年7月9日
神经网络的损失函数为什么是非凸的?
极市平台
12+阅读 · 2019年9月26日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
从最优化的角度看待 Softmax 损失函数
极市平台
31+阅读 · 2019年2月21日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月25日
W-net: Bridged U-net for 2D Medical Image Segmentation
Arxiv
20+阅读 · 2018年7月12日
VIP会员
最新内容
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
2+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
4+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
9+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
6+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
战略前沿人工智能的再思考(中文)
专知会员服务
8+阅读 · 5月29日
《量化地基防空系统间接效应的博弈论方法》
专知会员服务
6+阅读 · 5月29日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员