Why does my CNN for a Binary Classification problem have a constant 50% accuracy with BCELoss vs 80%+ with Cross Entropy Loss?

I am creating a CNN from scratch with Pytorch. I have a balanced dataset of images, split in half for both classes. I am trying to use the BCEwithLogitsLoss function from torch.nn as I have read that is typically the best for use-cases like mine. However, for some reason it seems like my network does not learn anything at all when I use this loss function! It remains at a stagnant ~50% accuracy where it is only ever guessing one class. When I use the regular CrossEntropyLoss function instead and expand my final layer’s output nodes to 2, my network actually begins learning! Whereas with the “correct” loss function my network doesn’t ever reach even 1% accuracy for the target class, using Cross Entropy Loss I can reach even 90%+ after a few epochs.

From my understanding Cross Entropy loss is better suited for multi-class classification problems whereas Binary Cross Entropy is better suited for binary classification problems as in the name so I don’t understand how this could be the case.

Originally, I started with a simpler CNN due to this being my first time building one. As such, after some more research I came to the conclusion that it could be partly due to a lack of layers and complexity. Therefore, I added more layers and ended up with this blueprint:

import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F

class ConvolutionalNN(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(ConvolutionalNN, self).__init__()


        self.conv1 = nn.Conv2d(3, 9, 5)
        self.conv2 = nn.Conv2d(9, 27, 5)
        self.conv3 = nn.Conv2d(27, 54, 5)
        self.conv4 = nn.Conv2d(54, 108, 5)
        self.conv5 = nn.Conv2d(108, 216, 5)
        self.conv6 = nn.Conv2d(216, 432, 5)
        
        self.pool = nn.MaxPool2d(3, 3)
        
        self.fc1 = nn.Linear(432*4*4, 256)
        self.fc2 = nn.Linear(256, 64)
        self.fc3 = nn.Linear(64, 2)

    def forward(self, x):
        x = (F.relu(self.conv1(x))) #First convolutional layer, then activation function
        x = self.pool(F.relu(self.conv2(x))) #Second layer, activation function, then pooling layer
        x = (F.relu(self.conv3(x)))
        x = self.pool(F.relu(self.conv4(x)))
        x = (F.relu(self.conv5(x)))
        x = self.pool(F.relu(self.conv6(x)))
        x = x.reshape(-1, 432*4*4) #Flattens the tensor
        x = F.relu(self.fc1(x))
        x = F.relu(self.fc2(x))
        x = self.fc3(x)

        return x

I was partly inspired by the double convolutional layers used in VGGNET. Furthermore, I lack experience in this so if anyone has any suggestions I am more than glad to take them.

I have used a learning rate of both 0.001 and 0.0001. I am using the Adam optimizer. Furthermore, my labels are not one-hot encoded. In this case above I have used 2 output nodes to cooperate with CrossEntropyLoss, however beforehand I was using 1 output node for BCE.

I look forward to any help at all! Thank you so much!

New contributor

JNuevo is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật