python中softmax函数如何用？

舞姬之光

发布： 2025-11-26 18:39:16

原创

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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)

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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。

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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>

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这个版本默认对最后一个轴进行操作，也支持多维数组。

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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>

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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。