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稀疏矩阵概念介绍

所以科学家们找到一种既能够保存信息,又节省内存方案:我们称之为“稀疏矩阵”。 背景 PandasDataFrame 已经算作机器学习中处理数据标配了 ,那么稀疏矩阵真正需求是什么?...什么是稀疏矩阵? 有两种常见矩阵类型,密集和稀疏。主要区别在于稀疏指标有很多零值。密集指标没有。这是一个具有 4 列和 4 行稀疏矩阵示例。 在上面的矩阵中,16 个中有 12 个是零。...这就引出了一个简单问题: 我们可以在常规机器学习任务中只存储非零值来压缩矩阵大小吗? 简单答案是:是的,可以! 我们可以轻松地将高维稀疏矩阵转换为压缩稀疏矩阵(简称 CSR 矩阵)。...对于这种压缩我们要求是压缩后矩阵可以应用矩阵运算并以有效方式访问指标,所以CSR并不是唯一方法,还有有更多选项来存储稀疏矩阵。...所以可以理解为将这些数据转换为稀疏矩阵是值得,因为能够节省很多存储。 那么如何判断数据稀疏程度呢?使用NumPy可以计算稀疏度。

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稀疏矩阵概念介绍

所以科学家们找到一种既能够保存信息,又节省内存方案:我们称之为“稀疏矩阵”。 背景 PandasDataFrame 已经算作机器学习中处理数据标配了 ,那么稀疏矩阵真正需求是什么?...有两种常见矩阵类型,密集和稀疏。主要区别在于稀疏指标有很多零值。密集指标没有。这是一个具有 4 列和 4 行稀疏矩阵示例。 在上面的矩阵中,16 个中有 12 个是零。...这就引出了一个简单问题: 我们可以在常规机器学习任务中只存储非零值来压缩矩阵大小吗? 简单答案是:是的,可以! 我们可以轻松地将高维稀疏矩阵转换为压缩稀疏矩阵(简称 CSR 矩阵)。...对于这种压缩我们要求是压缩后矩阵可以应用矩阵运算并以有效方式访问指标,所以CSR并不是唯一方法,还有有更多选项来存储稀疏矩阵。...这意味着,超过 90% 数据点都用零填充。回到嘴上面的图,这就是上面我们看到为什么pandas占用内存多原因。 我们为什么要关心稀疏矩阵? 好吧,使用稀疏矩阵有很多很好理由。

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稀疏矩阵压缩方法

2.6.2 稀疏矩阵压缩 我们已经可以用Numpy中二维数组表示矩阵或者Numpy中np.mat()函数创建矩阵对象,这样就能够很方便地完成有关矩阵各种运算。...,则为: 按照上表和矩阵,可以得到三个文档中每个单词出现列索引,即矩阵中非零元素对应列索引,组成一个列表: ind = [0, 1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 3, 4, 6, 7]...将这几个数字仍然组成一个列表: ptr = [0, 2, 8, 12] 这样,我们通过ind、val、ptr 三个列表值,就能准确地记录了矩阵 中所有非零数字位置和值,同时剔除了零元素。...对分块稀疏矩阵按行压缩 coo_matrix 坐标格式稀疏矩阵 csc_matrix 压缩系数矩阵 csr_matrix 按行压缩 dia_matrix 压缩对角线为非零元素稀疏矩阵 dok_matrix...字典格式稀疏矩阵 lil_matrix 基于行用列表保存稀疏矩阵非零元素 下面以csr_matrix为例进行演示。

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基于稀疏大规模矩阵多目标进化算法简介

简介 可以看到本文特色图片是个极度稀疏连接神经网络,它是由我们即将介绍论文中算法SparseEA得到。...论文提出了一种解决大规模稀疏问题多目标算法,大规模稀疏存在于许多领域:机器学习、数据挖掘、神经网络。...作者主要讨论了四个具体问题 ①特征选择 ②模式挖掘 ③关键节点检测 ④神经网络训练 上面四个问题虽然存在于不同领域,但是它们都属于多目标问题,它们pareto面的解集都是稀疏。...算法贡献 ①设计了新种群初始化策略(根据稀疏大规模特性,能够获得一个很好前沿面) ②设计了新基于pareto解集稀疏遗传算子 具体算法 算法框架 类似于NSGA2框架 ?...因此,生成子代不会有同样数量0和1,并且可以保持子代稀疏度。 ? 采用交叉变异后结果: ? 可以看到,通过此策略,提高了稀疏度,被置为1维度越来越少。

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推荐系统为什么使用稀疏矩阵?如何使用pythonSciPy包处理稀疏矩阵

在推荐系统中,我们通常使用非常稀疏矩阵,因为项目总体非常大,而单个用户通常与项目总体一个非常小子集进行交互。...这意味着当我们在一个矩阵中表示用户(行)和行为(列)时,结果是一个由许多零值组成极其稀疏矩阵。 ? 在真实场景中,我们如何最好地表示这样一个稀疏用户-项目交互矩阵?...SciPy稀疏模块介绍 在Python中,稀疏数据结构在scipy中得到了有效实现。稀疏模块,其中大部分是基于Numpy数组。...压缩稀疏行(CSR) 尽管在SciPy中有很多类型稀疏矩阵,比如键字典(DOK)和列表列表(LIL),但我只讨论压缩稀疏行(CSR),因为它是最常用和最广为人知格式。...有哪些方法可以构造csr_matrix?

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python高级数组之稀疏矩阵

稀疏矩阵定义: 具有少量非零项矩阵(在矩阵中,若数值0元素数目远多于非0元素数目,并且非0元素分布没有规律时,)则称该矩阵稀疏矩阵;相反,为稠密矩阵。...非零元素总数比上矩阵所有元素总数为矩阵稠密度。 稀疏矩阵两个动机:稀疏矩阵通常具有很大维度,有时甚大到整个矩阵(零元素)与可用内存不想适应;另一个动机是避免零矩阵元素运算具有更好性能。...CSR格式indptr为[0 2 2 3 5] [0 2 3 0 3] 5 (3) 基于链表格式:LIL(Row-Based Linked List Format)  1....链表稀疏格式在列表数据中以行方式存储非零元素, 列表data: data[k]是行k中非零元素列表。如果该行中所有元素都为0,则它包含一个空列表。...列表rows: 是在位置k包含了在行k中非零元素列索引列表

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一种稀疏矩阵实现方法

[,] m_elementBuffer; } 实现方式简单直观,但是对于稀疏矩阵而言,空间上浪费比较严重,所以可以考虑以不同方式来存储稀疏矩阵各个元素....但是如何存储上述 ElementData 仍然存在问题,简单使用列表存储会导致元素访问速度由之前O(1)变为O(m)(m为稀疏矩阵非0元素个数),使用字典存储应该是一种优化方案,但是同样存在元素节点负载较大问题...,基于此,字典中只需存储元素数值即可,无需再存储元素位置信息,可以节省一部分内存消耗....比较结果 代码分别使用了 std::map 和 std::unordered_map 作为底层容器实现了稀疏矩阵,并与基于数组实现普通矩阵进行了程序效率和空间使用上对比,下图中横坐标是矩阵大小,...0.016),稀疏矩阵运算效率便开始低于普通矩阵,并且内存占用优势也变不再明显,甚至高于普通矩阵.考虑到矩阵临界密度较低(0.016,意味着10x10矩阵只有1-2个非0元素),所以实际开发中不建议使用稀疏矩阵实现方式

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2种python列表构造方法

这里大家可能想到了数组这个概念,也就是其他语言中array,但是在python中没有数组这个概念,与之相应列表,本篇文章就来说说列表这个语法。...首先看看列表构造 ''' list = [element1, element2, element3, ..., elementn] ''' 列表可以存储整数、小数、字符串、列表、元组等任何类型数据,...并且同一个列表中元素类型也可以不同。...构造列表有两种方法: 第一种方法:我们可以直接使用中括号[ ]来创建,在里面直接添加数据,使用英文逗号隔开,如果是字符串可以使用单引号或双引号隔开,下面我们用几个实例看看。...当然列表中还可以包含其他数据类型,比如我们后面要学到集合,字典等等。

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基于FieldDeepFM稀疏化实现

DeepFM原始特征是非常稀疏,所以代码实现需要考虑特征稀疏化运算;     2....二、 基于FieldDeepFM稀疏化实现 2.2 网络结构图 1522671691_78_w708_h433.png     如图所示,每一种颜色代表不同Field特征,我们假设输入是稀疏维度为...我这里设计了一组名为Field-Selector0-1矩阵,每一个矩阵中仅有属于同一个Field特征所属向量值为1,其它特征向量值为0。具体方法如下:     1. ...将一个Field-Selector与FM embedding矩阵进行element-wise运算,可以得仅与当前Field相关所有特征embedding:fm_field_embeddings;    ...生成Field-Selector矩阵     Field-Selector矩阵主要是从一个Field-特征id映射字典里得到,字典格式为:第一列为Field_id,第二列为特征id。

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构造列表存储1000以内素数

1 问题 如何用python找出1000以内所有素数并将其存入列表。...2 方法 一个数i如果是合数,那么它一定可以被某个m(2<=m<=i½)整除,对应地,如果找不到这样m,则说明这个数i是素数; 定义一个列表alist,因为range函上限不能小于下限,所以先将2、3...; 如果m不能整除i,并且m==num,也就是遍历完小于num数,说明i是素数,将其放入alist列表中,alist.append(i); 如果m不能整除i但m仍未完全遍历对应范围,则继续执行第二层循环...最后两层循环执行完毕后,得到alist就是存储1000以内所有素数列表。...:",alist) 3 结语 针对如何用python找出1000以内素数并存入列表,提出利用if条件判断和for循环嵌套方式,通过利用IDLE编写,证明该方法是有效,但是内容过于单一,以后可以对该类找出不同类型数字进行内容丰富和对代码进一步完善

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scipy.sparse、pandas.sparse、sklearn稀疏矩阵使用

单机环境下,如果特征较为稀疏矩阵较大,那么就会出现内存问题,如果不上分布式 + 不用Mars/Dask/CuPy等工具,那么稀疏矩阵就是一条比较容易实现路。...: SciPy 稀疏矩阵笔记 Sparse稀疏矩阵主要存储格式总结 Python数据分析----scipy稀疏矩阵 1.1 SciPy 几种稀疏矩阵类型 SciPy 中有 7 种存储稀疏矩阵数据结构...如果想做矩阵运算,例如矩阵乘法、求逆等,应该用 CSC 或者 CSR 类型稀疏矩阵。...() # 转为array mat.todense() # 转为dense # 返回给定格式稀疏矩阵 mat.asformat(format) # 返回给定元素格式稀疏矩阵 mat.astype(...(j) # 返回矩阵列j一个拷贝,作为一个(mx 1) 稀疏矩阵 (列向量) mat.getrow(i) # 返回矩阵行i一个拷贝,作为一个(1 x n) 稀疏矩阵 (行向量) mat.nonzero

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【学术】一篇关于机器学习中稀疏矩阵介绍

教程概述 本教程分为5部分;分别为: 稀疏矩阵 稀疏问题 机器学习中稀疏矩阵 处理稀疏矩阵 在Python中稀疏矩阵 稀疏矩阵 稀疏矩阵是一个几乎由零值组成矩阵。...稀疏矩阵与大多数非零值矩阵不同,非零值矩阵被称为稠密矩阵。 如果矩阵许多系数都为零,那么该矩阵就是稀疏。...稀疏问题 稀疏矩阵会导致空间复杂度和时间复杂度问题。 空间复杂度 非常大矩阵需要大量内存,而我们想要处理一些非常大矩阵稀疏。...多个数据结构可以用来有效地构造一个稀疏矩阵;下面列出了三个常见例子。 Dictionary of Keys。在将行和列索引映射到值时使用字典。 List of Lists。...矩阵每一行存储为一个列表,每个子列表包含列索引和值。 Coordinate List。一个元组列表存储在每个元组中,其中包含行索引、列索引和值。

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【每周一库】- sprs - 用Rust实现稀疏矩阵

sprs是用纯Rust实现部分稀疏矩阵数据结构和线性代数算法 特性 结构 矩阵 三元组矩阵 稀疏向量 运算 稀疏矩阵 / 稀疏向量积 稀疏矩阵 / 稀疏矩阵稀疏矩阵 / 稀疏矩阵加法,减法 稀疏向量.../ 稀疏向量加法,减法,点积 稀疏 / 稠密矩阵运算 算法 压缩稀疏矩阵外部迭代器 稀疏向量迭代 稀疏向量联合非零迭代 简单稀疏矩阵Cholesky分解 (需要选择接受 LGPL 许可) 等式右侧为稠密矩阵或向量情况下稀疏矩阵解三角方程组...(1, 2, 2.0); a.add_triplet(3, 0, -2.0); // 这个矩阵类型不允许进行计算,需要 // 转换为兼容稀疏矩阵类型,例如 let b = a.to_csr();...用更高效直接稀疏矩阵生成器来构建矩阵 use sprs::{CsMat, CsMatOwned, CsVec}; let eye : CsMatOwned = CsMat::eye(.../// /// 使用不同存储来比较稀疏矩阵可能会很慢 /// 为了高效,建议使用同样存储顺序 /// /// 这些特征需要 `approx` 特性在激活状态 pub mod approx {

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基于矩阵分解推荐系统

本文链接:https://blog.csdn.net/qq_27717921/article/details/78257450 关于矩阵分解 矩阵分解活跃在推荐领域,基于SVD推荐系统也是矩阵分解一种...给定一个用户评分表,通常这个是个很大矩阵,m行n列,m代表用户个数,n代表项目的个数。并且这个矩阵在实际情况中是非常稀疏,用户只能评价少部分项目,因而矩阵中会存在很多?...矩阵Um,k行向量表示用户uk维潜在因子,表达用户内部特性,矩阵Vn,k行向量表示项目ik维潜在因子,表示项目的内部特性。利用矩阵U和V可以估计用户u对项目i评分为: ?...为利用矩阵U、V矩阵预测用户u对项目i打分情况。 Basic MF: Basic MF目标函数为误差平方和作为优化目标: ? ?...如果待分解矩阵Y非常稀疏,我们在不断减少平方误差过程中就很可能会出现过拟合现象,为了使训练出来U、V矩阵更好拟合现有的数据而导致在缺失上数据效果不好就可能会造成过拟合现象。

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