自定义simclr的nt-xent损失函数

Question

朋友面试遇到这样的问题，想找人解答一下，从来没学过这个东西感觉

Answer 1

自定义simclr的nt-xent损失函数,主要分为以下几步:

1. 定义embedding层,用于获得输入样本的embedding向量。这里可以使用ResNetarchitecture等。
2. 定义projection层,用于获得输入样本的projection向量。一般使用linear+BN+ReLU的结构。
3. 计算输入样本之间的相似度。这里使用cosine similarity:
   python
   similarity = torch.mm(embedding, embedding.t())
4. 应用temperature缩放相似度。使用较高的temperature可以使学习初期相似度分布更平滑。
   python
   similarity = similarity / temperature
5. 计算对角线元素的平均值avg_sim,以及所有元素的平均值all_sim
6. 计算nt-xent损失:
   python
   loss = -torch.log(avg_sim) + torch.log(all_sim)
7. 反向传播更新参数,完成训练。
   所以整个思路就是:

1. 将输入嵌入到latent space
2. 计算latent space中的相似度矩阵
3. 应用temperature缩放相似度
4. 计算nt-xent损失
5. 反向传播更新
   具体的代码实现可以参考SimCLR等contrastive self-supervised学习的框架