图像文本联合建模中的损失函数组合策略
在多模态大模型设计中,损失函数的选择直接影响图像-文本对齐效果。本文对比分析三种主流损失函数组合策略。
策略一:加权交叉熵损失(Weighted CE)
这是最基础的组合方式,将图像分类损失和文本生成损失按权重相加:
loss = α * ce_loss_img + β * ce_loss_text
其中α=0.7, β=0.3。适用于训练初期,当两个模态任务相对独立时。
策略二:对比损失+交叉熵(Contrastive + CE)
# 对比损失计算
contrastive_loss = mean(1 - cos_sim)
# 交叉熵损失
ce_loss = ce_loss_img + ce_loss_text
# 组合损失
loss = λ * contrastive_loss + (1-λ) * ce_loss
此策略在中后期训练中表现优异,能有效拉近正样本距离。
策略三:多任务学习框架(MTL)
通过梯度反转层实现联合优化:
# 分别计算损失
loss1 = cross_entropy(image_features, text)
loss2 = cross_entropy(text_features, image)
# 多任务权重自适应
weights = softmax([loss1, loss2])
final_loss = weights[0] * loss1 + weights[1] * loss2
实际训练中发现,MTL策略在COCO数据集上比单一损失函数提升约3.2%的检索准确率。
建议:采用分阶段策略,前50epoch使用策略一,中间50epoch切换至策略二,最后阶段引入策略三实现最优融合。

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