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放弃深度学习?我承认是因为线性代数

Python 语言中,我们使用 numpy 库来帮助我们创建 n数组。这些数组基本上都是矩阵,我们使用矩阵方法通过列表,来定义一矩阵。 $python ?... Python 定义矩阵操作: 矩阵加法 矩阵可以标量、向量和其他矩阵相加。这些运算都有严格定义。这些技巧机器学习和深度学习中会经常用到,所以值得熟练运用这些技巧。 ?...矩阵-标量相加 将给定标量加到给定矩阵所有元素。 ? 矩阵-标量相乘 用给定标量乘以给定矩阵所有元素。 ? 矩阵乘法 矩阵 A 矩阵 B 相乘得到矩阵 C。 ? ?...物理学科和机器学习中有时需要用到高于二阶张量。 ? 我们使用像 tensorflow Pytorch 这样 Python 库来声明张量,而不是用嵌套矩阵。... Pytorch 定义一简单张量: ? Python 张量几点算术运算 ?

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NumPy 1.26 中文官方指南(三)

NumPy 中使用任意对象 NumPy API 一组互操作特性允许可能情况下外部对象视为 NumPy 数组。...转换情况下操作外部对象 NumPy API 定义第二组方法允许我们执行从 NumPy 函数延迟到另一数组库。 考虑以下函数。...警告 尽管 ndarrays 和张量混合使用可能很方便,但不建议这样做。它对于非 CPU 张量不起作用,一些边缘情况下会有意外行为。用户应该优先显式地 ndarray 转换为张量。... NumPy 中使用任意对象 NumPy API 一组互操作性功能允许可能情况下外部对象视为 NumPy 数组。...转换情况下操作外部对象 NumPy API 定义第二组方法允许我们 NumPy 函数执行延迟到另一数组库。 考虑以下函数。

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手把手教你矩阵画成张量网络图

矩阵是一二维数组,而一 n数组被称为一 n张量 n-张量。像矩阵一样,一 n 张量可以用一节点来表示,每个维度有一边。...矩阵是二维数组,因此是 2-张量。它由一有两条边节点表示。三维张量是一三维数组,因此是一有三条边节点……。 ? 矩阵乘法是张量缩并 矩阵相乘就相当于「粘合」它们图。...更通俗地说,两更多张量乘积由一组节点和边表示,其中具有相同索引边发生缩并。 ? 节点形状可以表示不同属性 以上节点都是用圆表示,但这只是其中一种选择。没有人规定必须使用哪种形状。...换句话说,你可以小空间 V 嵌入到大空间,然后再投影回 V ,而扭曲 V 向量(拓扑回缩映射(retraction map)不同)。...但是所有的 W 都压缩到小 V 上后,你不能指望 V 转回 W 过程修复损坏。三角形暗示了这种大特征。(三角形底边比它尖端大!)一般来说,如下图所示,单位线性算子被画成直线: ?

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文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (24)-- 算法导论4.2 6题

因此,最坏情况下,该算法时间复杂度为 O(n^1.44)。对于两输入矩阵规模互换情况,如果使用 Strassen 算法进行分解,最坏情况下需要进行 7 次矩阵乘法运算和 6 次加法运算。...以下是一可能解决方案,可以帮助优化 Cython 代码数组性能:1.避免循环中过多使用数组。如果数组太大过于复杂,可以考虑使用其他数据结构,例如列表元组。...2.使用 Cython 提供内存视图功能。内存视图是一种允许 Cython 代码访问 C 内存方式。使用内存视图可以避免大量数据复制到 Python 堆栈,从而提高性能。...函数内部,我们使用 malloc() 函数输入数组复制到 C 内存,并在 C代码执行计算。最后,我们使用 free() 函数结果存储回 Python 数组。...子进程中使用 Strassen 算法进行矩阵相乘,最坏情况下需要时间复杂度为 O(n^2) 子进程数量,即需要 n 个子进程并行计算。

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c++矩阵类_MatlabPython矩阵运算

参考链接: C++程序使用多维数组矩阵相乘 知乎专栏:[代码家园工作室分享]收藏可了解更多编程案例及实战经验。...NumPy提供了arraymatrix两类用于矩阵运算。array类可以用来处理各种n数组数学运算,而matrix类则是专用来进行二位矩阵运算。这两种类只有以下几个微小差异。...1,   Matlab序列各元素被视为第1,第2,第3……   a23=A(2,3)   矩阵点乘元素智能相乘   元素智能相乘矩阵各素分别对应相乘-Python_np.array  ...此外由于array1xN数组为1维数组,其无法通过上述.Tnp.transpose()操作转置成Nx1矩阵(由于点乘时会自动变形,针对其转置使用场景不多)。  ...array   √实现元素智能相乘更容易:A*B   x执行矩阵点积运算需要使用@:A@B   √对于一维array数组执行矩阵点积运算时,一维数组会视需要自动调整成所需1xNNx1矩阵,非常方便

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从模型源码梳理TensorFlow乘法相关概念

1.4 tf.multiply 此函数是:两矩阵对应元素各自相乘,即逐元素操作。逐元素操作是指把x每一元素y每一元素逐个地进行运算。就是哈达玛积。...向量乘法采用乘法是线性代数矩阵之间相乘运算。 1.6 DIN使用 DIN使用如下: # 7....正常情况下,当你想要进行一些操作加法,乘法时,你需要确保操作数形状是相匹配:你不能将一具有形状[3, 2]张量和一具有[3,4]形状张量相加。...: 两张量 trailing dimension(从后往前算起维度)轴长相等; 其中一长度为1; 即,如果两个数组后缘维度(从末尾开始算起维度) 轴长度相符其中一方长度为1,...如果你说是6,那么你就错了,答案应该是12.这是因为当两张量阶数匹配时候,进行元素间操作之前,TF将会自动地更低阶数张量第一维度开始扩展,所以这个加法结果将会变为[[2, 3], [

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5 PyTorch 处理张量基本函数

PyTorch 是一 主要用于深度学习Python 库。PyTorch 最基本也是最重要部分之一是创建张量张量是数字、向量、矩阵任何 n数组。...构建神经网络时为了降低计算速度必须避免使用显式循环,我们可以使用矢量化操作来避免这种循环构建神经网络时,足够快地计算矩阵运算能力至关重要。 “为什么不使用 NumPy 库呢?”...}".format(x) 使用 torch.Tensor PyTorch 创建张量 PyTorch 允许我们使用 torch 包以多种不同方式创建张量。...创建张量一种方法是通过指定其维度来初始化一随机张量 describe(torch.Tensor(2, 3)) 使用 Python 列表以声明方式创建张量 我们还可以使用 python 列表创建张量。...torch.mm() 函数遵循矩阵乘法基本规则。即使矩阵顺序相同,它仍然不会自动另一矩阵转置相乘,用户必须手动定义它。

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深度学习基础:1.张量基本操作

该类型张量只包含一元素,但又不是单独一数。 零维张量视为拥有张量属性单独一数。例如,张量可以存在GPU上,但Python原生数值型对象不行,但零维张量可以,尽管是零维。...对角矩阵diag 略有特殊是,PyTorch,需要利用一维张量去创建对角矩阵。...三维张量索引  二维张量索引基础上,三维张量拥有三索引维度。我们三维张量视作矩阵组成序列,则在实际索引过程拥有三维度,分别是索引矩阵、索引矩阵行、索引矩阵列。...张量函数索引  PyTorch,我们还可以使用index_select函数,通过指定index来对张量进行索引。...,其中每一行(每一列)分别被称为左奇异向量和右奇异向量,他们和∑对角线上奇异值相对应,通常情况下我们只需要保留前k奇异向量和奇异值即可,其中U是m×k矩阵,V是n×k矩阵,∑是k×k方阵,从而达到减少存储空间效果

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卷积神经网络(CNN)数学原理解析

RGB模型,彩色图像实际上是由三对应于红、绿、蓝三种颜色通道矩阵组成黑白图像,我们只需要一矩阵。每个矩阵都存储0到255之间值。...图3 核卷积列子 将过滤器放置选定像素上之后,我们从kernel中提取每个相应位置值,并将它们图像相应值成对相乘。最后,我们总结了所有内容,并将结果放在输出特征图对应位置。...基本上,这种方式图3示例非常相似,不过这次我们三维空间中卷积核对应相乘。 如果我们想在同一幅图像上使用多个滤波器,我们分别对它们进行卷积,结果叠在一一起,并将它们组合成一整体。...接收张量维数(即我们三维矩阵)满足如下方程:n-图像大小,f-滤波器大小,nc-图像通道数,p-是否使用填充,s-使用步幅,nf-滤波器个数。...因此,很明显,反向传播过程,梯度不应该影响矩阵没有包含在正向传播元素。实际上,这是通过创建一掩码来实现,该掩码可以记住第一阶段中使用位置,稍后我们可以使用掩码来传播梯度。

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TensorNetwork,一能够提高张量计算效率开源库

在这一点上,开始使用图解符号很有用,其中一简单地绘制一圆圈(其他形状),其中有多条边,从它出来数量张量顺序相同。在这种表示法,标量只是一圆,一矢量有一条边,一矩阵有两条边等。...张量图表符号 以这种方式表示张量好处是简洁地编码数学运算,例如,矩阵乘以矢量以产生另一矢量,或者矢量相乘以产生标量。这些都是称为张量收缩更一般概念例子。 ? 张量收缩图解表示法。...我们可以这个高维向量重新整形为一N张量,然后将我们图像集合所有张量相加,得到一张量Ti1,i2,...,iN 封装集合。...例如,流行矩阵乘积状态(MPS)网络根据Nm较小张量来写入T,使得参数总数仅在N是线性,而不是指数。 ?...但事实证明,许多情况下这是可能,这就是为什么张量网络已广泛用于量子物理学,现在,机器学习, Stoudenmire和Schwab使用刚刚描述编码来制作图像分类模型,展示了张量网络新用途。

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tf.compat

.): 不复制数据情况下张量从一种类型转换为另一种类型。boolean_mask(...): 对张量应用布尔掩码。....): 计算一多个矩阵QR分解。quantize(...): 浮点型“输入”张量量子化为“T”型“输出”张量。quantize_v2(...): 请使用tf.quantization。....): 返回一掩码张量,表示每个单元格N个位置。serialize_many_sparse(...): N-小批量稀疏张量序列化为[N, 3]张量。....): 一维张量中找到唯一元素。unique_with_counts(...): 一维张量中找到唯一元素。unravel_index(...): 平面索引平面索引数组转换为。....): 创建一所有元素都为零张量。zeta(...): 计算Hurwitz zeta函数。2、函数as_bytes(...): 字节数组、字节unicode python输入类型转换为字节。

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图解:卷积神经网络数学原理解析

RGB模型,彩色图像实际上是由三对应于红、绿、蓝三种颜色通道矩阵组成黑白图像,我们只需要一矩阵。每个矩阵都存储0到255之间值。...第二种情况下,填充宽度应该满足以下方程,其中p为填充宽度和f是滤波器维度(一般为奇数)。 步幅卷积 图6. 步幅卷积例子 在前面的例子,我们总是卷积核每次移动一像素。...第一重要原则是,过滤器和要应用它图像必须具有相同通道数。基本上,这种方式图3示例非常相似,不过这次我们三维空间中卷积核对应相乘。...接收张量维数(即我们三维矩阵)满足如下方程:n-图像大小,f-滤波器大小,nc-图像通道数,p-是否使用填充,s-使用步幅,nf-滤波器个数。 图7....因此,很明显,反向传播过程,梯度不应该影响矩阵没有包含在正向传播元素。实际上,这是通过创建一掩码来实现,该掩码可以记住第一阶段中使用位置,稍后我们可以使用掩码来传播梯度。

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卷积神经网络数学原理解析

RGB模型,彩色图像实际上是由三对应于红、绿、蓝三种颜色通道矩阵组成黑白图像,我们只需要一矩阵。每个矩阵都存储0到255之间值。...第二种情况下,填充宽度应该满足以下方程,其中p为填充宽度和f是滤波器维度(一般为奇数)。 ? 步幅卷积 ? 图6. 步幅卷积例子 在前面的例子,我们总是卷积核每次移动一像素。...第一重要原则是,过滤器和要应用它图像必须具有相同通道数。基本上,这种方式图3示例非常相似,不过这次我们三维空间中卷积核对应相乘。...接收张量维数(即我们三维矩阵)满足如下方程:n-图像大小,f-滤波器大小,nc-图像通道数,p-是否使用填充,s-使用步幅,nf-滤波器个数。 ? ? 图7....因此,很明显,反向传播过程,梯度不应该影响矩阵没有包含在正向传播元素。实际上,这是通过创建一掩码来实现,该掩码可以记住第一阶段中使用位置,稍后我们可以使用掩码来传播梯度。 ?

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张量基础操作

张量 张量是一多维数组,它是标量、向量和矩阵概念推广。深度学习张量被广泛用于表示数据和模型参数。 具体来说,张量“张”可以理解为“维度”,张量维数称为秩。...数学运算:多线性代数张量用于描述涉及多个向量矩阵操作。 物理和工程:物理学和工程学张量用于描述具有多个方向性质现象,应力和应变。...计算机科学:计算机图形学张量用于表示变换矩阵和其他几何相关概念。...接下来我们看看张量基础操作 张量类型转换 深度学习框架TensorFlowPyTorch,张量类型转换是一常见操作。...这通常涉及到张量数据类型转换为另一数据类型,以便满足特定计算需求优化内存使用。 TensorFlow TensorFlow,你可以使用tf.cast函数来转换张量类型。

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能「看到」张量运算:​因子图可视化

我最近遇到能可视化这些所谓张量运算好工具——因子图(factor graphs),它能得到视觉上很明显(循环轨迹)结果。...尽管我最初是图模型和消息传递语境遇到因子图,但我很快就意识到它们体现了一种更通用和更简单概念。在这篇文章,我主要在高层面介绍因子图,而不会涉及图模型消息传递等算法具体细节。...好吧,我们来看一有一般张量案例(将其看作是超过 2 维 numpy 数组即可): ? 然后假设张量形状如下: ? 其中交织着复杂「和」「积」,而不断写求和符号是非常烦人。...另外,你可以使用 numpy.einsum Python 轻松尝试这些。...用爱因斯坦表示法,组合两因子就等同于通过两因子相乘而将两因子当成一,从而得到一更大因子: ? 这种求积是用一因子每个元素另一因子整体相乘

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人工智能揭示矩阵乘法新可能性

乘法矩阵 矩阵乘法是所有数学中最基本和最普遍运算之一。要将一对 n×n 矩阵相乘,每个矩阵都有 n^2 元素,你可以这些元素以特定组合相乘并相加以生成乘积,即第三 n×n 矩阵。... n×n 矩阵相乘标准方法需要 n^3 次乘法运算,因此,例如,一 2×2 矩阵需要八次乘法。 对于具有数千行和列较大矩阵,此过程很快就会变得麻烦。...一侧重于一原则问题:如果你想象 n×n 矩阵相乘并让 n 趋于无穷大,那么最快算法乘法步骤数如何 n 成比例?...可以矩阵相乘抽象任务表示为一种特定类型数学对象:称为张量三维数字数组。...然后,研究人员可以这个张量分解为基本分量总和,称为「rank-1」张量;这些每一都代表相应矩阵乘法算法不同步骤。

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PyTorch 深度学习入门

PyTorch 张量 Pytorch 用于处理张量张量是多维数组,例如 n 维 NumPy 数组。但是,张量也可以 GPU 中使用,但在 NumPy 数组情况下则不然。...张量基本属性是: 形状:指数组矩阵维数 Rank:指张量存在维数 代码: # 导入 torch import torch # 创建张量 t1=torch.tensor([1, 2, 3...张量可以包含单一数据类型元素。我们可以使用 python 列表 NumPy 数组创建张量。Torch 有 10 种用于 GPU 和 CPU 张量变体。以下是定义张量不同方法。...执行数学运算代码 NumPy 数组代码相同。下面是张量执行四种基本操作代码。...Torch.randn() 返回一由来自标准正态分布随机数组张量。 3.前向传播:数据馈送到神经网络,并在权重和输入之间执行矩阵乘法。这可以使用手电筒轻松完成。

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百倍提升张量计算:谷歌开源TensorNetwork

张量网络让我们专注于量子态现实世界问题最相关部分——低能态,并忽略那些不太相关部分。张量网络也越来越多地出现在机器学习(ML)应用。...在这种情况下使用图解表示法(diagrammatic notation)是更好选择,人们只需要画一圆(其他形状也行)和若干条线(腿),腿数量表示张量阶数。...张量图解表示 以这种方式表示张量优点是可以简洁地编码数学运算,例如矩阵乘以一向量以产生另一向量,或者向量相乘以产生标量。这些都是更为通用张量缩并」概念示例。 ?...张量缩并图解表示法。以上示例包括向量和矩阵相乘,以及矩阵迹(即矩阵对角元素总和)。 以下是张量网络简单示例,它们用图形式表示多个张量进行缩并形成新张量过程。... MPS 张量网络,高阶张量 T 被表示为多个低阶张量。 这并不能表明,高效创建操纵大型张量网络同时能够持续避免使用大量内存。

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