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【学术】一篇关于机器学习稀疏矩阵介绍

稀疏矩阵在一般情况下是通用,特别是在应用机器学习,例如包含计数数据、映射类别的数据编码,甚至在机器学习整个子领域,自然语言处理(NLP)。...本教程向你介绍稀疏矩阵所呈现问题,以及如何在Python中直接使用它们。 ?...这些稀疏矩阵表示为稠密矩阵问题是对内存要求,并且必须为矩阵每个32位或64位零值做出分配。 这显然是对内存资源浪费,因为这些零值包含任何信息。...简单地说,如果矩阵包含了大部分零值,也就是没有数据,那么在这个矩阵执行操作可能需要很长时间,其中大部分计算都需要或零值相加或相乘。...在Python稀疏矩阵 SciPy提供了使用多种数据结构创建稀疏矩阵工具,以及稠密矩阵转换为稀疏矩阵工具。

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深度学习笔记 基础数学知识

向量及其运算 一个向量表示一组有序排列,并可以通过索引获取其中对应位置数值。一般情况下,我们会使用 numpy 对向量进行表示和运算。...numpyPython 一个扩展程序库,能够很好地支持数组、向量、矩阵运算。...因为 Python 列表相加实现两个列表拼接,所以向量计算不能使用列表,要使用 numpy ndarray 进行加减运算 ?...矩阵及其运算 矩阵一般是一个 m 行 n 列矩形阵列,一般表达方式如下图所示: ? 矩阵每个元素都有 m 和 n 两个下标,分别代表行和列位置,所以矩阵也可以通过索引直接定位元素值。...矩阵乘运算也有两种形式: 第一种是两个形状一样矩阵对应位置分别相乘 ? 第二种是矩阵乘法。

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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,在最坏情况下,该算法时间复杂度为 O(n^1.44)。对于两个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。...2.使用 Cython 提供内存视图功能。内存视图是一种允许在 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。...下面是一个示例代码,演示了如何在 Cython 代码优化数组性能:pythonimport numpy as npcimport numpy as np# 定义一个常量数组a = np.array([...# 结果存储回 Python 数组 # ......在函数内部,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

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Scipy 高级教程——稀疏矩阵

Python Scipy 高级教程:稀疏矩阵 Scipy 提供了处理稀疏矩阵工具,这对于处理大规模数据集中稀疏数据是非常有效。...本篇博客深入介绍 Scipy 稀疏矩阵功能,并通过实例演示如何应用这些工具。 1. 稀疏矩阵表示 在 Scipy 稀疏矩阵可以使用 scipy.sparse 模块进行表示。...这些表示方式在不同操作中有不同优势。 2. 稀疏矩阵基本操作 稀疏矩阵支持许多基本操作,包括矩阵相加、相乘、转置等。...稀疏矩阵应用:图算法 稀疏矩阵也常用于图算法,例如图遍历、最短路径等。...总结 通过本篇博客介绍,你可以更好地理解和使用 Scipy 稀疏矩阵工具。这些工具在处理大规模稀疏数据、线性代数问题以及图算法等方面具有广泛应用。

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Numpy基本用法介绍

我们在以前文章已经介绍了如何安装python及其python一些特性,现在介绍数据分析过程中经常用到Numpy库。...NumPy(Numerical Python)是Python语言一个扩充程序库,支持高级大量维度数组与矩阵运算,此外也针对数组运算提供大量数学函数库。...NumPy 通常与 SciPy(Scientific Python)和 Matplotlib(绘图库)一起使用。 这种组合可用于替代 MATLAB....对于2-D数组,dot等价与矩阵相乘 对于matrix,*和 dot都表示矩阵相乘,必须遵守矩阵相乘法则 np.multiply: multiply是numpy函数,执行方法是对应元素相乘,而不是线性代数矩阵运算方式...,由于转换过程很耗时间,对于大量数据拼接一般建议使用

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稀疏矩阵之 toarray 方法和 todense 方法

在 SciPy 稀疏矩阵,有着 2 个经常被混为一谈方法:toarray() 方法以及 todense() 方法。...返回值类型 在说明返回值类型之前,我们首先需要知道是不管是 toarray() 方法还是 todense() 方法,它们都是 7 种 SciPy 稀疏矩阵任意一种稀疏矩阵实例方法!...但是,第一,二维数组乘法和矩阵乘法并不能划等号,二维数组乘法是把两个相同形状二维数组对应位置元素相乘得到一个新数组,和矩阵乘法并不能画上等号,如果把二维数组看作是矩阵,这就相当于两个矩阵做哈达玛乘积...最后给出一些注意事项: 尽可能使用二维数组(numpy.ndarray 类实例)而不是矩阵numpy.matrix 类实例)!...除非你已经知道了后果,否则绝对千万一定不可以把矩阵和二维数组进行所谓混合运算! 如果要把稀疏矩阵转为普通矩阵,尽可能使用 toarray() 方法而不是 todense() 方法!

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NumPyeinsum基本介绍

[4, 5, 6, 7], [8, 9,10,11]]) 我们通常如何在NumPy执行此操作?...为简单起见,我们坚持使用字符串(这也是更常用)。 一个很好例子是矩阵乘法,它将行与列相乘,然后对乘积结果求和。...要了解输出数组计算方法,请记住以下三个规则: 在输入数组重复字母意味着值沿这些轴相乘。乘积结果为输出数组值。 在本例,我们使用字母j两次:A和B各一次。这意味着我们A每一行与B每列相乘。...这只在标记为j轴在两个数组长度相同(或者任一数组长度为1)时才有效。 输出中省略字母意味着沿该轴值将相加。 在这里,j包含在输出数组标签。...注意,由于np.einsum(‘ij,jk->ik’, A, B)函数构造3维数组然后求和,它只是总和累加到2维数组。 一些简单操作 这就是我们开始使用einsum时需要知道全部内容。

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开源图书《Python完全自学教程》12.4科学计算

图12-4-4 显示代码块行号 鼠标移动到代码块并单击,如图12-4-5所示,开始输入一行代码,然后回车,输入第二行——注意,这里与 Python 交互模式不同,回车意味着换行,而不是执行当前行代码...12.4.2 第三方库 Python 生态拥有非常丰富支持科学计算第三方库,常用NumPy 、Pandas 、SciPy 、Matplotlib 、SymPy 等,建议读者这些库依次安装。...安装好基础库之后,再列举几个示例(随后几个小节内容),体会 Python 在科学计算应用。 12.4.3 矩阵 矩阵不仅在线性代数占据重要地位,也是科学计算主角。...如果读者还忌惮于当初用纸笔完成有关矩阵计算痛苦,现在使用 Python 中科学计算工具包则会体验到无比畅快。...mb 结果是根据矩阵相乘规则所得。

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c++矩阵类_Matlab与Python矩阵运算

参考链接: C++程序使用多维数组两个矩阵相乘 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。...1,   Matlab序列各元素被视为第1个,第2个,第3个……   a23=A(2,3)   矩阵点乘与元素智能相乘   元素智能相乘矩阵各素分别对应相乘-Python_np.array  ...*A %矩阵元素智能相乘   快捷操作   array可以使用.T快捷实现矩阵转置,matrix可以使用.H,.I快捷实现共轭转置矩阵及逆矩阵求取。  ...此外由于在array1xN数组为1维数组,其无法通过上述.T或np.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是NumPy默认类,在程序编写得到了最多测试,使用第三方代码时输入输出也多为此类。

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NumPy使用图解教程「建议收藏」

NumPy数组操作 创建数组 我们可以通过python列表传入np.array()来创建一个NumPy数组(也就是强大ndarray)。...数组切片操作 我们可以像python列表操作那样对NumPy数组进行索引和切片,如下图所示: 聚合函数 NumPy为我们带来便利还有聚合函数,聚合函数可以数据进行压缩,统计数组一些特征值:...对于大小相同两个矩阵,我们可以使用算术运算符(+-*/)将其相加或者相乘。...NumPy对这类运算采用对应位置(position-wise)操作处理: 对于不同大小矩阵,只有两个矩阵维度同为1时(例如矩阵只有一列或一行),我们才能进行这些算术运算,在这种情况下NumPy使用广播规则...我们可以像聚合向量一样聚合矩阵: 不仅可以聚合矩阵所有值,还可以使用axis参数指定行和列聚合: 矩阵转置和重构 处理矩阵时经常需要对矩阵进行转置操作,常见情况计算两个矩阵点积。

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NumPy学习笔记

Python一个扩展程序库,支持多维度数组与矩阵计算,并且对数组运算提供了大量数学函数库; 今天,咱们就通过实战来了解NumPy最常用一些功能; 版本 操作系统:macOS Big Sur (11.6...,结果是数组每个元素相加: 还可以做平方运算: dot方法是点乘,既a行与b列,每个元素相乘后再相加,得到值就是新矩阵一个元素: 除了用数组dot做点乘,还可以两个矩阵对象直接相乘...,结果与dot结果一致: 另外还要有逆矩阵、转置矩阵矩阵转数组成员变量需要注意: 爱因斯坦求和约定 这里细说爱因斯坦求和约定本身,只聊聊NumPy对该约定支持,主要是einsum方法使用...: 如下图,表达式i->,箭头左侧只有一个字母,表示输入是一维,箭头右侧空空也,表示降到0维,也就是求和: 三维矩阵降为二维矩阵矩阵转置: 还可以输入两个矩阵,做矩阵相乘,注意ij...,这样就变成了四个二维数组,最终成了两个三维数组,分割示意图如下: 代码如下: 随机数 NumPy生成随机数方法: 至此,NumPy常用功能已经体验完毕,这只是对NumPy初步了解,今后还需要更多编码才能熟练使用

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PyTorch 最新版发布:API 变动,增加新特征,多项运算和加载速度提升

API 改变 torch.range 已被弃用,取代是 torch.arange,这与 numpypython 范围一致。...CUDA 支持稀疏张量,更快 CPU sparse 新版本 torch.sparse API 一部分也支持 torch.cuda.sparse。* Tensor。 CUDA 支持函数有: ?...一种新混合矩阵乘法 hspmm,稀疏矩阵与密集矩阵相乘,并以混合张量形式(即1个稀疏维度,1个密集维度)返回1个矩阵。 几个CPU稀疏函数具有更高效实现。...性能提升 在适当情况下,通过使用一些 thrust primitives,cumsum 和 cumprod 在GPU上显着加快了。...通过 batches 直接整到共享内存,数据加载速度提升了 5%~10%。 通过分治法(sgesdd)在 GPU 上计算 SVD,加速了2~5倍。

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python推荐系统实现(矩阵分解来协同过滤)|附代码数据

在这一点上,ratings_df包含一个稀疏评论阵列。 接下来,我们希望数组分解以找到用户属性矩阵和我们可以重新乘回电影属性矩阵来重新创建收视率数据。为此,我们将使用低秩矩阵分解算法。...在后面的文章我们讨论如何调整这个参数。 函数结果是U矩阵和M矩阵,每个用户和每个电影分别具有15个属性。现在,我们可以通过U和M相乘来得到每部电影评分。...所以,假设我们有一个大数字矩阵,并且假设我们想要找到两个更小矩阵相乘来产生那个大矩阵,我们目标是找到两个更小矩阵来满足这个要求。...如果您碰巧是线性代数专家,您可能知道有一些标准方法来对矩阵进行因式分解,比如使用一个称为奇异值分解过程。但是,这是有这么一个特殊情况下无法正常工作。问题是我们只知道大矩阵一些值。...大矩阵许多条目是空白,或者用户还没有检查特定电影。所以,我们不是直接评级数组分成两个较小矩阵,而是使用迭代算法估计较小矩阵值。我们会猜测和检查,直到我们接近正确答案。

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python推荐系统实现(矩阵分解来协同过滤)

在这一点上,ratings_df包含一个稀疏评论阵列。 接下来,我们希望数组分解以找到用户属性矩阵和我们可以重新乘回电影属性矩阵来重新创建收视率数据。为此,我们将使用低秩矩阵分解算法。...在后面的文章我们讨论如何调整这个参数。 函数结果是U矩阵和M矩阵,每个用户和每个电影分别具有15个属性。现在,我们可以通过U和M相乘来得到每部电影评分。...所以,假设我们有一个大数字矩阵,并且假设我们想要找到两个更小矩阵相乘来产生那个大矩阵,我们目标是找到两个更小矩阵来满足这个要求。...如果您碰巧是线性代数专家,您可能知道有一些标准方法来对矩阵进行因式分解,比如使用一个称为奇异值分解过程。但是,这是有这么一个特殊情况下无法正常工作。问题是我们只知道大矩阵一些值。...大矩阵许多条目是空白,或者用户还没有检查特定电影。所以,我们不是直接评级数组分成两个较小矩阵,而是使用迭代算法估计较小矩阵值。我们会猜测和检查,直到我们接近正确答案。

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tensorflow语法【tf.matmul() 、loc和iloc函数、tf.expand_dims()】

和tf.multiply() 区别 1.tf.multiply()两个矩阵对应元素各自相乘 格式: tf.multiply(x, y, name=None)  参数:  x: 一个类型为:half...注意:  (1)multiply这个函数实现是元素级别的相乘,也就是两个相乘数元素各自相乘,而不是矩阵乘法,注意和tf.matmul区别。 ...(2)两个相乘数必须有相同数据类型,不然就会报错。 2.tf.matmul()矩阵a乘以矩阵b,生成a * b。...a_is_sparse: 如果为真, a会被处理为稀疏矩阵。  b_is_sparse: 如果为真, b会被处理为稀疏矩阵。 ...name: 操作名字(可选参数)  返回值: 一个跟张量a和张量b类型一样张量且最内部矩阵是a和b相应矩阵乘积。

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一键获取新技能,玩转NumPy数据操作!

import numpy as np NumPy数组操作 创建数组 我们可以通过python列表传入np.array()来创建一个NumPy数组(也就是强大ndarray)。...NumPy通过数组广播(broadcasting)知道这种操作需要和数组每个元素相乘。 数组切片操作 我们可以像python列表操作那样对NumPy数组进行索引和切片,如下图所示: ?...矩阵算术运算 对于大小相同两个矩阵,我们可以使用算术运算符(+-*/)将其相加或者相乘NumPy对这类运算采用对应位置(position-wise)操作处理: ?...对于不同大小矩阵,只有两个矩阵维度同为1时(例如矩阵只有一列或一行),我们才能进行这些算术运算,在这种情况下NumPy使用广播规则(broadcast)进行操作处理: ?...不仅可以聚合矩阵所有值,还可以使用axis参数指定行和列聚合: ? 矩阵转置和重构 处理矩阵时经常需要对矩阵进行转置操作,常见情况计算两个矩阵点积。

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这是我见过最好NumPy图解教程

NumPy数组操作 创建数组 我们可以通过python列表传入np.array()来创建一个NumPy数组(也就是强大ndarray)。...NumPy通过数组广播(broadcasting)知道这种操作需要和数组每个元素相乘。 数组切片操作 我们可以像python列表操作那样对NumPy数组进行索引和切片,如下图所示: ?...矩阵算术运算 对于大小相同两个矩阵,我们可以使用算术运算符(+-*/)将其相加或者相乘NumPy对这类运算采用对应位置(position-wise)操作处理: ?...对于不同大小矩阵,只有两个矩阵维度同为1时(例如矩阵只有一列或一行),我们才能进行这些算术运算,在这种情况下NumPy使用广播规则(broadcast)进行操作处理: ?...不仅可以聚合矩阵所有值,还可以使用axis参数指定行和列聚合: ? 矩阵转置和重构 处理矩阵时经常需要对矩阵进行转置操作,常见情况计算两个矩阵点积。

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这是我见过最好NumPy图解教程!没有之一

NumPy数组操作 创建数组 我们可以通过python列表传入np.array()来创建一个NumPy数组(也就是强大ndarray)。...NumPy通过数组广播(broadcasting)知道这种操作需要和数组每个元素相乘。 数组切片操作 我们可以像python列表操作那样对NumPy数组进行索引和切片,如下图所示: ?...矩阵算术运算 对于大小相同两个矩阵,我们可以使用算术运算符(+-*/)将其相加或者相乘NumPy对这类运算采用对应位置(position-wise)操作处理: ?...对于不同大小矩阵,只有两个矩阵维度同为1时(例如矩阵只有一列或一行),我们才能进行这些算术运算,在这种情况下NumPy使用广播规则(broadcast)进行操作处理: ?...不仅可以聚合矩阵所有值,还可以使用axis参数指定行和列聚合: ? 矩阵转置和重构 处理矩阵时经常需要对矩阵进行转置操作,常见情况计算两个矩阵点积。

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一键获取新技能,玩转NumPy数据操作

import numpy as np NumPy数组操作 创建数组 我们可以通过python列表传入np.array()来创建一个NumPy数组(也就是强大ndarray)。...NumPy通过数组广播(broadcasting)知道这种操作需要和数组每个元素相乘。 数组切片操作 我们可以像python列表操作那样对NumPy数组进行索引和切片,如下图所示: ?...矩阵算术运算 对于大小相同两个矩阵,我们可以使用算术运算符(+-*/)将其相加或者相乘NumPy对这类运算采用对应位置(position-wise)操作处理: ?...对于不同大小矩阵,只有两个矩阵维度同为1时(例如矩阵只有一列或一行),我们才能进行这些算术运算,在这种情况下NumPy使用广播规则(broadcast)进行操作处理: ?...不仅可以聚合矩阵所有值,还可以使用axis参数指定行和列聚合: ? 矩阵转置和重构 处理矩阵时经常需要对矩阵进行转置操作,常见情况计算两个矩阵点积。

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一键获取新技能,玩转NumPy数据操作

import numpy as np NumPy数组操作 创建数组 我们可以通过python列表传入np.array()来创建一个NumPy数组(也就是强大ndarray)。...NumPy通过数组广播(broadcasting)知道这种操作需要和数组每个元素相乘。 数组切片操作 我们可以像python列表操作那样对NumPy数组进行索引和切片,如下图所示: ?...矩阵算术运算 对于大小相同两个矩阵,我们可以使用算术运算符(+-*/)将其相加或者相乘NumPy对这类运算采用对应位置(position-wise)操作处理: ?...对于不同大小矩阵,只有两个矩阵维度同为1时(例如矩阵只有一列或一行),我们才能进行这些算术运算,在这种情况下NumPy使用广播规则(broadcast)进行操作处理: ?...不仅可以聚合矩阵所有值,还可以使用axis参数指定行和列聚合: ? 矩阵转置和重构 处理矩阵时经常需要对矩阵进行转置操作,常见情况计算两个矩阵点积。

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