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Python中softmax函数怎么用

时间:2025-12-07 09:54:46 365浏览 收藏

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珍惜时间,勤奋学习!今天给大家带来《Python中如何使用softmax函数?》,正文内容主要涉及到等等,如果你正在学习文章,或者是对文章有疑问,欢迎大家关注我!后面我会持续更新相关内容的,希望都能帮到正在学习的大家!

答案:softmax函数将数值转换为概率分布,常用在分类任务中。使用NumPy可手动实现并提升数值稳定性,SciPy提供内置函数,PyTorch适用于深度学习场景,三者均保持输出总和为1且维持相对大小关系。

python中softmax函数如何用?

在 Python 中,softmax 函数常用于将一组数值转换为概率分布,通常用在分类任务的输出层。你可以使用 NumPy 或 PyTorch 等库来实现 softmax。下面介绍几种常见用法。

使用 NumPy 实现 softmax

NumPy 没有内置的 softmax 函数,但可以很容易地手动实现:

import numpy as np
<p>def softmax(x):</p><h1>减去最大值是为了防止溢出(数值稳定性)</h1><pre class="brush:python;toolbar:false;">exp_x = np.exp(x - np.max(x))
return exp_x / np.sum(exp_x)

示例

logits = np.array([2.0, 1.0, 0.1]) probabilities = softmax(logits) print(probabilities)

输出类似:[0.659 0.242 0.098],总和为 1

注意:减去 np.max(x) 是为了提升数值稳定性,避免指数运算时溢出。

使用 SciPy 的 softmax

SciPy 提供了现成的 softmax 函数,更方便:

from scipy.special import softmax
<p>logits = np.array([2.0, 1.0, 0.1])
probabilities = softmax(logits)
print(probabilities)</p>

这个版本默认对最后一个轴进行操作,也支持多维数组。

使用 PyTorch 实现 softmax

如果你在做深度学习,PyTorch 提供了 torch.softmax

import torch
import torch.nn.functional as F
<p>logits = torch.tensor([2.0, 1.0, 0.1])
probabilities = F.softmax(logits, dim=0)
print(probabilities)</p>

dim=0 表示沿着第 0 维计算 softmax。对于二维输出(如批量数据),通常是 dim=1

softmax 的作用和特点

softmax 把任意实数向量变成概率分布:

  • 所有输出值在 0 到 1 之间
  • 总和等于 1
  • 相对大小关系保持不变,最大值对应最大概率

它常用于多分类问题中,配合交叉熵损失函数训练模型。

基本上就这些。根据你使用的库选择合适的方法,NumPy 手写、SciPy 快捷版或 PyTorch 深度学习集成方案都可以。关键是理解它的作用和数值稳定性处理。

今天关于《Python中softmax函数怎么用》的内容介绍就到此结束,如果有什么疑问或者建议,可以在golang学习网公众号下多多回复交流;文中若有不正之处,也希望回复留言以告知!

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