“单标签/多标签” vs “二分类/多分类”
你的观察非常关键！这里需要先澄清一个核心前提：代码中的任务类型划分，是“单标签分类”和“多标签分类”的区别，而非“二分类”和“多分类”的区别——二分类任务既可能属于“单标签分类”（用交叉熵），也可能属于特殊的“多标签分类”（用 BCE），但代码的逻辑是根据“标签是否互斥”来选择损失函数，而非单纯看类别数量。
1. 先理清概念：“单标签/多标签” vs “二分类/多分类”
很多时候容易混淆这两组概念，但它们是完全不同的划分维度：
- 单标签分类：每个样本仅属于一个类别（类别间互斥），包括：
- 二分类（如“正面/负面”，互斥）；
- 多分类（如“体育/科技/娱乐”，互斥）。
- 多标签分类：每个样本可属于多个类别（类别间独立），包括：
- 二标签（如“是否含图片/是否含视频”，可同时满足）；
- 多标签（如“新闻可同时属于科技+教育+财经”）。
代码中 problem_type 的核心是区分“类别是否互斥”，而非“类别数量多少”——这才是选择损失函数的关键。
2. 为什么“单标签分类”（含二分类）用 CrossEntropyLoss？
单标签分类的核心是“类别互斥”（一个样本只能选一个类别），因此需要：
- 模型输出通过 softmax 转为“概率分布”（所有类别概率和为 1，体现“选 A 就不能选 B”的互斥性）；
- 损失函数用 CrossEntropyLoss（衡量“互斥的概率分布”与“真实标签”的差距）。
即使是二分类（如“正面=0/负面=1”），只要是单标签（样本只能是正面或负面，不能同时是两者），就属于“单标签分类”，用 CrossEntropyLoss 完全合理。
例如：二分类单标签任务中，logits 形状为 (batch_size, 2)（2 个类别），CrossEntropyLoss 会通过 softmax 转为 (p, 1-p) 的概率分布，再计算损失。
3. 为什么“多标签分类”（含二标签）用 BCEWithLogitsLoss？
多标签分类的核心是“类别独立”（一个样本可属于多个类别，选 A 不影响选 B），因此需要：
- 模型输出通过 sigmoid 转为“单个类别概率”（每个类别独立输出 0~1 的概率，体现“每个类别单独判断是/否”）；
- 损失函数用 BCEWithLogitsLoss（对每个类别独立计算二元交叉熵，再求和，体现“多个类别独立判断”）。
即使是“二分类”的形式（如“是否含敏感词”，只有一个标签，0=不含，1=含），若任务定义为“多标签”（本质是“单标签的多标签特例”），也会用 BCEWithLogitsLoss。
例如：多标签任务中，logits 形状为 (batch_size, 3)（3 个独立标签），BCEWithLogitsLoss 会对每个标签独立计算 sigmoid 和二元交叉熵，再汇总损失。
4. 关键：二分类任务的两种损失函数选择场景
这是最容易混淆的点，用表格明确：
| 二分类任务类型 | 类别关系 | 损失函数选择 | 模型输出形状 | 标签形状 |
|---|---|---|---|---|
| 单标签二分类 | 互斥（是 A 就不是 B） | CrossEntropyLoss | (batch, 2) | (batch,)（0/1） |
| 多标签二分类（特例） | 独立（仅判断“是/否”） | BCEWithLogitsLoss | (batch, 1) | (batch, 1)（0/1） |
例如：
- 情感分析（正面/负面）：单标签二分类 → CrossEntropyLoss，
logits是(batch, 2)； - 敏感词检测（含/不含）：多标签二分类（仅一个标签） → BCEWithLogitsLoss，
logits是(batch, 1)。
总结
代码中“单标签用交叉熵，多标签用 BCE”的逻辑，本质是根据“类别是否互斥”选择损失函数，而非“二分类/多分类”的类别数量：
- 单标签（类别互斥）：无论二分类还是多分类，都用 CrossEntropyLoss（softmax + 多分类交叉熵）；
- 多标签（类别独立）：无论标签数量多少，都用 BCEWithLogitsLoss（sigmoid + 二元交叉熵）。
你看到的“二分类用交叉熵”，实际是“二分类且单标签”的场景；若二分类是“多标签”场景（如单个标签的是/否判断），代码也会用 BCE——核心是任务的“标签互斥性”，而非类别数量。