Tensorflow矩陣運算例項(矩陣相乘,點乘,行/列累加)
阿新 • • 發佈:2020-02-06
Tensorflow二維、三維、四維矩陣運算(矩陣相乘,點乘,行/列累加)
1. 矩陣相乘
根據矩陣相乘的匹配原則,左乘矩陣的列數要等於右乘矩陣的行數。
在多維(三維、四維)矩陣的相乘中,需要最後兩維滿足匹配原則。
可以將多維矩陣理解成:(矩陣排列,矩陣),即後兩維為矩陣,前面的維度為矩陣的排列。
比如對於(2,2,4)來說,視為2個(2,4)矩陣。
對於(2,2,2,4)來說,視為2*2個(2,4)矩陣。
import tensorflow as tf a_2d = tf.constant([1]*6,shape=[2,3]) b_2d = tf.constant([2]*12,shape=[3,4]) c_2d = tf.matmul(a_2d,b_2d) a_3d = tf.constant([1]*12,2,3]) b_3d = tf.constant([2]*24,3,4]) c_3d = tf.matmul(a_3d,b_3d) a_4d = tf.constant([1]*24,3]) b_4d = tf.constant([2]*48,4]) c_4d = tf.matmul(a_4d,b_4d) with tf.Session() as sess: tf.global_variables_initializer().run() print("# {}*{}={} \n{}". format(a_2d.eval().shape,b_2d.eval().shape,c_2d.eval().shape,c_2d.eval())) print("# {}*{}={} \n{}". format(a_3d.eval().shape,b_3d.eval().shape,c_3d.eval().shape,c_3d.eval())) print("# {}*{}={} \n{}". format(a_4d.eval().shape,b_4d.eval().shape,c_4d.eval().shape,c_4d.eval()))
2. 點乘
點乘指的是shape相同的兩個矩陣,對應位置元素相乘,得到一個新的shape相同的矩陣。
a_2d = tf.constant([1]*6,3]) b_2d = tf.constant([2]*6,3]) c_2d = tf.multiply(a_2d,3]) b_3d = tf.constant([2]*12,3]) c_3d = tf.multiply(a_3d,3]) b_4d = tf.constant([2]*24,3]) c_4d = tf.multiply(a_4d,b_4d) with tf.Session() as sess: tf.global_variables_initializer().run() print("# {}*{}={} \n{}". format(a_2d.eval().shape,行/列累加)" src="http://img1.cppcns.com/images/2020/202002/tm5tcks0ehw.png" />另外,點乘的其中一方可以是一個常數,也可以是一個和矩陣行向量等長(即列數)的向量。
即
因為在點乘過程中,會自動將常數或者向量進行擴維。
a_2d = tf.constant([1]*6,3]) k = tf.constant(2) l = tf.constant([2,4]) b_2d_1 = tf.multiply(k,a_2d) # tf.multiply(a_2d,k) is also ok b_2d_2 = tf.multiply(l,l) is also ok a_3d = tf.constant([1]*12,3]) b_3d_1 = tf.multiply(k,a_3d) # tf.multiply(a_3d,k) is also ok b_3d_2 = tf.multiply(l,l) is also ok a_4d = tf.constant([1]*24,3]) b_4d_1 = tf.multiply(k,a_4d) # tf.multiply(a_4d,k) is also ok b_4d_2 = tf.multiply(l,l) is also ok with tf.Session() as sess: tf.global_variables_initializer().run() print("# {}*{}={} \n{}". format(k.eval().shape,a_2d.eval().shape,b_2d_1.eval().shape,b_2d_1.eval())) print("# {}*{}={} \n{}". format(l.eval().shape,b_2d_2.eval().shape,b_2d_2.eval())) print("# {}*{}={} \n{}". format(k.eval().shape,a_3d.eval().shape,b_3d_1.eval().shape,b_3d_1.eval())) print("# {}*{}={} \n{}". format(l.eval().shape,b_3d_2.eval().shape,b_3d_2.eval())) print("# {}*{}={} \n{}". format(k.eval().shape,a_4d.eval().shape,b_4d_1.eval().shape,b_4d_1.eval())) print("# {}*{}={} \n{}". format(l.eval().shape,b_4d_2.eval().shape,b_4d_2.eval()))4. 行/列累加
a_2d = tf.constant([1]*6,3]) d_2d_1 = tf.reduce_sum(a_2d,axis=0) d_2d_2 = tf.reduce_sum(a_2d,axis=1) a_3d = tf.constant([1]*12,3]) d_3d_1 = tf.reduce_sum(a_3d,axis=1) d_3d_2 = tf.reduce_sum(a_3d,axis=2) a_4d = tf.constant([1]*24,3]) d_4d_1 = tf.reduce_sum(a_4d,axis=2) d_4d_2 = tf.reduce_sum(a_4d,axis=3) with tf.Session() as sess: tf.global_variables_initializer().run() print("# a_2d 行累加得到shape:{}\n{}".format(d_2d_1.eval().shape,d_2d_1.eval())) print("# a_2d 列累加得到shape:{}\n{}".format(d_2d_2.eval().shape,d_2d_2.eval())) print("# a_3d 行累加得到shape:{}\n{}".format(d_3d_1.eval().shape,d_3d_1.eval())) print("# a_3d 列累加得到shape:{}\n{}".format(d_3d_2.eval().shape,d_3d_2.eval())) print("# a_4d 行累加得到shape:{}\n{}".format(d_4d_1.eval().shape,d_4d_1.eval())) print("# a_4d 列累加得到shape:{}\n{}".format(d_4d_2.eval().shape,d_4d_2.eval()))以上這篇Tensorflow矩陣運算例項(矩陣相乘,行/列累加)就是小編分享給大家的全部內容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支援我們。