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从零开始深度学习(七):向量化

2、深入理解向量化 通过 numpy内置函数 和 避开显式的循环(loop) 的方式进行向量化,从而有效提高代码速度。...非向量化方法:初始化向量 ,然后通过循环依次计算每个元素量化方法:通过 python 的 numpy 内置函数,执行 命令 numpy 库有很多向量函数,比如 u=np.log 是按元素计算对数函数...先回顾一下逻辑回归的传播,现有 个训练样本,然后对第一个样本进行预测,;激活函数 ;计算第一个样本的预测值 。然后对第二个样本进行预测,第三个样本,依次类推。。。...吴恩达老师手稿如下: 传播过程中,如何计算 , , ……一直到 ?构建一个 的行向量用来存储 ,这样可以让所有的 值都同一时间内完成。实际上,只用了一行代码。即 为什么 要转置呢?...翻新后的计算如下: ---- 五个公式完成了和后向传播,后两个公式进行梯度下降更新参数。 最后的最后,终于得到了一个高度向量化的、非常高效的逻辑回归的梯度下降算法,是不是?

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【干货】计算机视觉实战系列03——用Python做图像处理

x if condition else y的矢量化版本 result = np.where(cond,xarr,yarr) 当符合条件时是x,不符合是y,常用于根据一个数组产生另一个新的数组。...通过reshape生成的新数组和原始数组公用一个内存,也就是说,假如更改一个数组元素,另一个数组也将发生改变。...矩阵的常见运算: +:矩阵对应元素相加 -:矩阵对应元素相减 *:矩阵对应元素相乘 /:矩阵对应元素相除,如果都是整数则取商 %:矩阵对应元素相除后取余数 **:矩阵每个元素都取n次方,如**2:每个元素都取平方...考虑任意函数f它将0...255区间(或者0...1区间)映射到自身(即输入区间和输出区间的范围相同)。下面是关于灰度变换的一些例子。...上面的代码中,我们首先读入了一一副图像并将它转换成了灰度图像,并且绘制出原始灰度图像; 第二步,我们利用255减去一个像素值便相当于对图像进行了反相处理。

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计算与推断思维 四、数据类型

import numpy as np 例如,diff函数计算数组中每两个相邻元素之间的差。 差数组的第一个元素是原数组的第二个元素减去一个元素。...函数 描述 np.prod 将所有元素相乘 np.sum 将所有元素相加 np.all 测试是否所有元素是真值 (非零数值是真值) np.any 测试是否任意元素是真值(非零数值是真值) np.count_nonzero...计算非零元素的数量 每个这些函数接受字符串数组作为参数,并返回数组。...(没有数字或者符号) np.char.isnumeric 每个元素是否只含有数字(没有字母) 每个这些函数接受字符串数组一个搜索字符串。...我们将计算这个有限的总和,首先加上所有的正项,然后减去所有负项的和 [1]: [1] 令人惊讶的是,当我们将无限多个分数相加时,顺序可能很重要。

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Numpy详解-轴的概念

axis=2 axis =1 axis=0 按照顺序来填充 按照数组0轴来相加 就是加的这个位置的元素 [[0+ 6+12+18=36 1+ 7+13+19=40] [2+ 8+14+20=44...在NumPy中,每一个线性的数组称为是一个轴(axes),秩其实是描述轴的数量。比如说,二维数组相当于是两个一维数组,其中第一个一维数组中每个元素又是一个一维数组。...另外也可使用一篇文章中介绍的NumPy提供的数据类型。 5.ndarray.itemsize:数组中每个元素的字节大小。...再有了变量的情况先,可以使用like函数生成一个相似的数组 提供了完整的生成函数 可以使用单调序列初始化数组 arange对浮点不太友好 随机数组也可以生成,这个太常见了 生成完成了,下一个阶段就是取数了...还有专有的函数,大规模的进行取数操作 向量化操作无疑是最引人注目的东西 浮点也OJBK 常见函数不在话下,矢量化的意义在于可以同时操作海量数据,具有天然的并行化。

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Numpy归纳整理

下面两篇文章是之前的文章,然后下面的是一些归纳 数据分析 | Numpy初窥1 数据分析 | Numpy进阶 数组创建函数 函数 说明 array 将输入数据(列表、元组、数组或其他序列类型)转换为ndarray.... like 创建 新数组,只分配内存空间但不填充任何值 eye、identity 创建一个正方的NXN单位矩阵(对角线为1,其余为0) 通用函数 通用函数(即ufunc)是一种对ndarray中的数据执行元素级运算的函数...,可以即看成简单 的失量化包装器 一元通用函数 函数 说明 abs、fabs 计算整数、浮点数或复数的绝对值。...相当于-arr 二元通用函数 函数 说明 add 将数组中对应的元素相加 subtract 从第一个数组减去第二个数组中的元素 multiply 数组元素相乘 divide、floor_divide...(x, y) 集合的差,即元素在x中且不在y中 setxor1d(x, y) 集合的对称差,即存在于一个数组中但不同时存在于两个数组中的元素 常用的numpy.linalg函数 线性代数函数 numpy.linalg

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001.python科学计算库numpy(上)

重写此值以接收unicode数组并将字符串作为输入传递给转换器。 # 如果设置为None,则使用系统默认值。默认值是'bytes'。...---- array 创建一个数组。...(2个(2,3)二维数组)相加, # 所有的元素相加得到(2,3)二维数组,已无最外层,结果为(2,3) print(matrix.shape) print(matrix.sum(axis=0)) print...("---5") # 原始shape为(2,2,3),返回1轴的总和,结果是的shape是:(2,3) # 可理解为选中第1层的[],把里面的所有元素(2个(1,3)一维数组)相加, # 所有的元素相加得到...),返回2轴的总和,结果是的shape是:(2,2) # 可理解为选中第2层的[],把里面的所有元素(数字)相加, # 所有的元素相加得到数字,,最外层为(2,2),结果为(2,2) print(matrix.shape

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荣登Nature,时隔15年NumPy论文终发表!

用户使用「indexing」索引来访问子数组或单个元素、「operators」如,+ 、-和 × 用于向量化操作、「@」用于矩阵乘法,以及array-aware函数NumPy 数组进行交互;。...为了补充数组语法,NumPy数组执行向量化计算的函数,包括算术、统计和三角图形学等。「矢量化」、「在整个数组而不是单个元素上操作」对于数组编程来说是必不可少的。...NumPy 的API和数组协议生态系统提供了新的数组 这些数组协议现在是 NumPy一个关键特性,预计只会越来越重要。...一开始只是尝试 Python 添加一个数组对象,后来成为一个充满活力的生态系统的基础。现在,大量的科学工作依赖于 NumPy ,它不再是一个小型的社区项目,而是核心的科学基础设施。 ?...但不论如何,NumPy准备好了迎接这样一个不断变化的环境,并继续在交互式科学计算中发挥领导作用,不断满足下一个十年的科学计算需求。

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数据结构与算法 -4、5 :两数相加&&两数之和

(具体讲解见下方),第二个思路有点类似于第一个思路,只不过第二个思路稍微有点局限性,即它只适用于所给目标值被拆分成两个元素的情况,即就是:用当前所给target值减去数组一个元素(假设arr[1]<target...),如果满足数组中两个元素相加之和等于target值,则除了arr[1]之外的元素肯定存在一个数组元素的值为target-arr[1],换种说法就是target-arr[i] ,i!...【注】:malloc函数 函数声明:void malloc(int size); 说明:malloc 系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是 void 类型。...组合拆分 还记得上一篇推文(就是罗马数字与整数的相互转换那篇),我们提到了组合拆分的方法,即对于一个从大到小排序的数组,用目标值与数组元素逐一开始比较,当且仅当目标值大于或等于某一项数组元素时,此时用目标值减去当前数组元素...(target-nums[i]),然后用余数继续与当前数组元素下一个数组元素进行比较,同样找出余数大于或等于数组元素的那一项,重复此操作,直至target被完全拆解或者数组元素遍历完成之后target

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《Hello NumPy》系列-运算与函数应用

通用函数 通用函数(即 ufunc)是一种对 ndarray 中的数据执行元素级运算的函数。 你可以将其看做简单函数的矢量化包装器:接受一个或多个标量值,并产生一个或多个标量值。...二元函数 add 将数组中对应的元素相加 二元函数 sutract 从第一个数组减去第二个数组中的元素 二元函数...NumPy一个函数就可以实现上面的功能!!!...其中 x 和 y 不必是数组,也可以是标量值, where 函数返回一个新的数组。...总结一下: NumPy 数组的四则运算 NumPy 数组的矩阵运算 条件逻辑表述 where 布尔判断、统计、排序、唯一化 两小节属于运算中比较基础的内容,知道是什么、怎么用就可以了。

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猿创征文|数据导入与预处理-第2章-numpy

NumPy数组中比较重要 ndarray 对象属性有: numpy的常用数据类型 3 创建数组 3.1 根据现有数据类型创建数组 numpy中使用array()函数创建一个数组,该函数需要接收一个列表或元组...empty()函数创建一个基于指定数值的数组,其中zeros()函数用于创建一个元素值都为0的数组;ones()函数用于创建一个元素值都为1的数组;empty()函数用于创建一个元素值都为随机数的数组。...,依次根据各个索引获取对应位置的一行元素并将这些行元素数组的形式进行返回。...5.1形状相同的数组运算 形状相同的数组在执行算术运算时,会将位置相同的元素做算术运算,并将运算后所得的结果组成一个数组。...arr_one和arr_two,这两个数组相加后得到一个形状为(3,3)的新数组result。

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什么是张量计算?常见的张量计算引擎介绍

高阶张量: 三维及以上维度的数组,如三维张量可以想象为一个立方体,每个元素都有三个索引。 张量运算包括但不限于以下几种: - 加法运算:两个同阶张量的对应元素相加。...应用场景: - 深度学习:神经网络中的权重、激活函数输出、输入数据等通常表示为张量,张量计算是实现传播、反向传播及优化过程的基础。...NumPy: NumPy 是 Python 中最基础也是最常用的张量计算库,它提供了强大的多维数组对象和一系列用于操作这些数组函数。...虽然严格来说,NumPy 不是一个专门为深度学习设计的张量库,但它是许多其他库(如 SciPy 和 Pandas)的基础,并且在许多机器学习任务中被广泛使用。 2....JAX: JAX 是一个由 Google 研究团队开发的 Python 库,它建立在 NumPy 之上,提供了自动微分、矢量化运算和高效GPU/TPU加速的功能。

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你每天使用的NumPy登上了Nature!

在下面的例子中,使用另一个数组数组进行索引。这将在执行查找之前广播索引参数。d)向量化有效地将运算应用于元素组。e)二维数组的乘法中的广播。f)规约操作沿一个或多个轴进行。...用户使用“索引”(访问子数组或单个元素),“运算符”(例如,用于向量化运算的+,-和×和用于矩阵乘法的@),以及数组函数NumPy数组进行交互;它们共同为数组编程提供了一个易于阅读和表达的高级API,...为了补充数组语法,NumPy包括对数组执行向量化计算的函数,包括算术,统计和三角函数(图1d)。向量化(对整个数组而非单个元素进行操作)对于数组编程至关重要。...当使用数组数组进行索引时,也会应用广播(图1c)。 其他的数组函数,例如求和,均值和最大值,将执行逐个元素的“归约”,在单个数组一个、多个或所有轴上汇总结果。...但是,重要的是,为了使NumPy满足下一个十年数据科学的需求,它还需要新一代的研究生和社区贡献者来推动它的发展。

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超强Python『向量化』数据处理提速攻略

那么什么是向量化? 简而言之,向量化是一种同时操作整个数组而不是一次操作一个元素的方法,这也得益于Numpy数组。 我们先导入测试数据: 第一次向量化测试: 以这个函数为例。...第一个参数是逻辑条件Numpy它将数组中的每个元素计算一个布尔数组。当条件满足且为True时,将返回第二个参数,否则返回第三个参数。...看下面的例子: numpy.where()它从我们的条件中创建一个布尔数组,并在条件为真或假时返回两个参数,它对每个元素都这样做。这对于在Dataframe中创建新列非常有用。...比apply函数快344倍! 如果我们在Series添加了.values ,它的作用是返回一个NumPy数组,里面是我的级数中的数据。...例子如下: vectorize()将常规的Python函数转换成Numpy ufunc(通用函数),这样它就可以接收Numpy数组并生成Numpy数组

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NumPy 基础知识 :1~5

如我们将看到的,可以用多种方式创建 NumPy 数组。 创建数组的最简单方法之一是使用array函数。 注意,我们函数传递了一个列表列表,组成列表的长度相等。...In [21]: x = np.random.rand(100,10) 现在,让我们提取数组五行,并将它们分配给变量y。...数组并将数组命名为mask,它仍被向量化并返回与x形状相同的True/False 布尔值,表示x中的哪个元素符合标准: In [61]: x [mask] = 0 In [62]: x Out...本章将涉及的主题是: NumPy 数组的核心:内存布局 结构数组(记录数组NumPy 数组中的日期时间 NumPy 数组中的文件 I/O 步幅 步幅是 NumPy 数组中的索引方案,它指示要跳转以查找下一个元素的字节数...步幅表示遍历数组时在每个维度上步进的字节元组。 在上一个示例中,它是一个维度,因此我们将元组获得为(1, )。 每个元素与其一个元素相距 1 个字节。

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Python必备基础:这些NumPy的神操作你都掌握了吗?

在使用 NumPy 之前,需要先导入该模块: import numpy as np 01 生成ndarray的几种方式 NumPy封装了一个新的数据类型ndarray,一个多维数组对象,该对象封装了许多常用的数学运算函数...▲图1-1 获取多维数组中的元素 获取数组中的部分元素除通过指定索引标签外,还可以使用一些函数来实现,如通过random.choice函数从指定的样本中进行随机抽取数据。...前面我们对ndarray做了简单介绍,本节将介绍它的另一个对象ufunc。 ufunc(通用函数)是universal function的缩写,它是一种能对数组的每个元素进行操作的函数。...广播提供了一种向量化数组操作的方法,以便在C中而不是在Python中进行循环,这通常会带来更高效的算法实现。广播的兼容原则为: 对齐尾部维度。 shape相等or其中shape元素中有一个为1。...import numpy as np a=np.arange(10) b=np.arange(10) #两个shape相同的数组相加 print(a+b) #一个数组与标量相加 print(a+3) #

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数据科学 IPython 笔记本 9.5 NumPy 数组上的计算:通用函数

也就是说,它为数据数组的最优计算,提供了一个简单而灵活的接口。 NumPy 数组的计算速度非常快,也可能非常慢。使其快速的关键是使用向量化操作,通常通过 NumPy 的通用函数(ufunc)实现。...本节激发了 NumPy 的ufunc的需求,这些ufunc可用于更有效地对数组元素进行重复计算。然后介绍了 NumPy 包中可用的,许多最常用和最有用的算术ufunc。...Python 的相对迟缓通常体现在重复许多小操作的情况下 - 例如通过循环遍历数组来操作每个元素。 例如,假设我们有一个数组,我们想计算每个值的倒数。...UFuncs 简介 对于许多类型的操作,NumPy 为这种静态类型的编译例程提供了方便的接口。 这称为向量化操作。实现方式为,简单地对数组执行操作,然后将该操作应用于每个元素。...例如,如果我们想要使用特定操作简化数组,我们可以使用任何ufunc的reduce方法。 reduce会重复将给定操作应用于数组元素,直到只剩下一个结果。

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量化操作简介和Pandas、Numpy示例

在本文中,我们将探讨什么是向量化,以及它如何简化数据分析任务。 什么是向量化? 向量化是将操作应用于整个数组或数据系列的过程,而不是逐个遍历每个元素。...向量化操作示例 1、基本算术运算 一个具有两列的DataFrame, ' a '和' B ',我们希望以元素方式添加这两列,并将结果存储在新列' C '中。...' a '中的每个元素是偶数还是奇数,并将结果分配给' D '列。...传统的基于循环的处理 在许多编程场景中,可能需要对数据元素集合执行相同的操作,例如逐个添加两个数组或对数组的每个元素应用数学函数。一般都会使用循环一次迭代一个元素并执行操作。...使用NumPy进行向量化操作 NumPy一个流行的Python库,提供对向量化操作的支持。它利用了优化的C和Fortran库,使其在数值计算方面比纯Python循环快得多。

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hash算法原理详解

使用哈希函数将被查找的键转换为数组的索引。在理想的情况下,不同的键会被转换为不同的索引值,但是在有些情况下我们需要处理多个键被哈希到同一个索引值的情况。所以哈希查找的第二个步骤就是处理冲突 2. ...折叠法中数位折叠又分为移位叠加和边界叠加两种方法,移位叠加是将分割后是每一部分的最低位对齐,然后相加;边界叠加是从一端另一端沿分割界来回折叠,然后对齐相加。...减去法是数据的键值减去一个特定的数值以求得数据存储的位置。...例如,当表中i, i+1 ,i+2三个单元已满时,下一个哈希地址为i, 或i+1 ,或i+2,或i+3的元素,都将填入i+3这同一个单元,而这四个元素并非同义词。...链地址法 这种方法的基本思想是将所有哈希地址为i的元素构成一个称为同义词链的单链表,并将单链表的头指针存在哈希表的第i个单元中,因而查找、插入和删除主要在同义词链中进行。

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