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PyTorch中的矩陣乘法

1. 二維矩陣乘法 

 , 其中 , , 輸出 的維度是。該函式一般只用來計算兩個二維矩陣的矩陣乘法,而且不支援broadcast操作。

 

2. 三維帶Batch矩陣乘法 

由於神經網路訓練一般採用mini-batch,經常輸入的是三維帶batch矩陣,所以提供 ,其中 , , 輸出 的維度是 。該函式的兩個輸入必須是三維矩陣且第一維相同(表示Batch維度),不支援broadcast操作。

3. "混合"矩陣乘法 

 支援broadcast操作,使用起來比較複雜,建議參考pytorch官方文件

 

 

 特別 ,針對多維資料 乘法,我們可以認為該 乘法使用使用兩個引數的後兩個維度來計算,其他的維度都可以認為是batch維度。假設兩個輸入的維度分別是, ,那麼我們可以認為  乘法首先是進行後兩位矩陣乘法得到 ,然後分析兩個引數的batch size分別是  和  , 可以廣播成為 , 因此最終輸出的維度是 。

4. 矩陣逐元素(Element-wise)乘法 

,其中  乘數可以是標量也可以是任意維度的矩陣,只要滿足最終相乘是可以broadcast的即可,即該操作是支援broadcast操作的。

  •  是標量: 例如是維度任意的矩陣, (一個標量), 那麼輸出一個矩陣,其中每個值是 中原值乘以 , 維度保持不變。

 是矩陣: 只要  與  的維度可以滿足broadcast條件,就可以進行逐元素乘法操作,例如:

1 import torch
2 A = torch.randn(2,3,4)
3 B = torch.randn(3, 4)
4 print (torch.mul(A,b).shape) #
輸出 torch.size([2,3,4)

5. 兩個乘法操作符@和 

簡單來說, @ 操作符可以執行矩陣乘法操作,類似  ; 而  乘法操作可以執行逐元素矩陣乘法,使用方法類似 。

 1 import torch
 2 
 3 x=torch.ones(3,2)
 4 print(x)
 5 
 6 y=torch.ones(3,2)+2
 7 print(y)
 8 
 9 z=torch.ones(2,1)
10 print(z)
11 
12 print(x*y@z)

 

 

 

 

參考:隨筆1: PyTorch中矩陣乘法總結 - 知乎 (zhihu.com)