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基于numpy.einsum的张量网络计算

通过观察这些示例中的一阶和二阶的张量我们可以得到一个规律:能够用形如var[i]的形式读取和遍历var中的标量元素的就可以称之为一阶张量,能够用形如var[i][j]的形式读取和遍历var中的标量元素的可以称之为二阶张量...那么根据这个客观规律,我们可以再推广到零阶张量和更加高阶的张量: pi = 3.14 P = [[[1]]] Q = [[[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]]] 在上述的python...,从张量理论的角度来理解,相当于分别将张量w和张量C表示成了多个张量组合运算的结果。...由多个张量构成的组合运算,我们可以使用张量网络来表示: ? 上图所示的 (a) 和 (b) 就分别表示张量w和张量C的张量网络图。...首先,让我们用一个例子来分析,为什么不同的缩并顺序会对张量网络计算的性能产生影响:给定四个张量为: a_{ijk},b_{jlmn},c_{klo}和d_{mo} 。

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张量与张量网络背景和意义-基础知识

通过观察这些示例中的一阶和二阶的张量我们可以得到一个规律:能够用形如var[i]的形式读取和遍历var中的标量元素的就可以称之为一阶张量,能够用形如var[i][j]的形式读取和遍历var中的标量元素的可以称之为二阶张量...0.88983912] 同时我们也考虑下另外一种张量运算的场景,一个高阶的张量与另外一个高阶的张量进行运算: 1 2 3 4 5 6 7 import numpy as np A = np.random.rand...:C1×2×2=A1×2×2×2⋅B2×2×2C1×2×2=A1×2×2×2⋅B2×2×2,由于这里的多维张量运算已经不能使用普通的numpy.dot来处理,因此我们还是适用了专业的张量计算函数numpy.einsum...,从张量理论的角度来理解,相当于分别将张量w和张量C表示成了多个张量组合运算的结果。...由多个张量构成的组合运算,我们可以使用张量网络来表示: 上图所示的(a)(a)和(b)(b)就分别表示张量w和张量C的张量网络图。

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    张量的基础操作

    张量 张量是一个多维数组,它是标量、向量和矩阵概念的推广。在深度学习中,张量被广泛用于表示数据和模型参数。 具体来说,张量的“张”可以理解为“维度”,张量的阶或维数称为秩。...例如,一幅RGB图像可以表示为一个三维张量,其中两个空间维度(高度和宽度)和一个颜色维度(红、绿和蓝)。 模型参数:神经网络的权重和偏置通常也以张量形式存储。...数学运算:在多线性代数中,张量用于描述涉及多个向量或矩阵的操作。 物理和工程:在物理学和工程学中,张量用于描述具有多个方向性质的现象,如应力和应变。...tf.cast函数接受两个参数:要转换的张量和目标数据类型。...在深度学习框架中,张量索引操作通常用于访问和修改张量中的数据。以下是一些基本的张量索引操作: 基础索引:可以通过指定张量的维度和对应的索引值来获取张量中的特定元素。

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    张量求导和计算图

    情况一:列向量 y 对矩阵 W 求导,其中 y = Wx 根据向量 y (n×1) 和矩阵 W (n×m) 的大小,∂y/∂W 是个三维张量,大小为 n×(n×m)。...和“向量对矩阵”的道理一样,实践中不会像下面显性的把“矩阵对矩阵”的偏导数 (四维张量,矩阵里面套矩阵) 写出来。 ? 我们只是把它们当做中间产出来用。...注:上面矩阵链式法则的表达式这样写可能不严谨,因为我们并不知道矩阵和四维张量之间的乘法是如何定义的。比如根据形状规则可推出 ∂l/∂Y, ∂l/∂X 和 ∂l/∂W 的大小,如下表所示: ?...3 总结 本帖除了文中参考的资料 [1] 和[2],还参考了 [3], [4], [5]。 深度学习可以不严谨的认为是各类架构神经网络,神经网络的正向传播就是张量计算,既一连串操作在张量上。...注意我把“中间梯度×局部梯度”该成 dot(中间梯度, 局部梯度),这个函数实际上是 numpy 里面张量点乘的操作。

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    pytorch张量的创建

    张量的创建 张量(Tensors)类似于NumPy的ndarrays ,但张量可以在GPU上进行计算。从本质上来说,PyTorch是一个处理张量的库。一个张量是一个数字、向量、矩阵或任何n维数组。...(ndarray) 功能:从numpy创建tensor 从torch.from_numpy创建的tensor于原ndarray共享内存,当修改其中一个数据,另一个也将会被改动。...a = numpy.array([1, 2, 3]) t = torch.from_numpy(a) 依据数值创建¶ torch.zeros(*size, out=None, dtype=None,...layout=torch.strided, device=None, requires_grad=False) 功能:依size创建全0张量 size: 张量的形状 out: 输出的张量 layout...size: 张量的形状 fill_value: 张量的值 torch.arange(start=0, end. step=1, out=None, dtype=None, layout=torch.strided

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    张量的数学运算

    Pytorch的低阶API主要包括张量操作,动态计算图和自动微分。 如果把模型比作一个房子,那么低阶API就是【模型之砖】。...在低阶API层次上,可以把Pytorch当做一个增强版的numpy来使用。 Pytorch提供的方法比numpy更全面,运算速度更快,如果需要的话,还可以使用GPU进行加速。...前面几章我们对低阶API已经有了一个整体的认识,本章我们将重点详细介绍张量操作和动态计算图。 张量的操作主要包括张量的结构操作和张量的数学运算。...标量运算符的特点是对张量实施逐元素运算。 有些标量运算符对常用的数学运算符进行了重载。并且支持类似numpy的广播特性。...numpy是一样的: 1、如果张量的维度不同,将维度较小的张量进行扩展,直到两个张量的维度都一样。

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    pytorch和tensorflow的爱恨情仇之张量

    1、pytorch中的张量 (1)通过torch.Tensor()来建立常量 ?...这里有两种张量,一种是直接通过toch.Tensor()建立的,另一种是 Variable()建立的,它们的区别是:在新版本的torch中可以直接使用tensor而不需要使用Variable。...在旧版本中Variable和Tensor的区别在于,Variable可以进行误差的反向传播,而Tensor不可以。 ? Variable默认的requires_grad也是False。...(3) 通过torch.tensor()更加灵活的建立常量和变量 我们还需要注意的是使用torch,Tensor()和torch.tensor()以及Variable()区别:这里可以直接传入一个列表啦...2、tensorflow中的张量 在tensorflow中,可以通过tf.consatnt()和tf.Variable()来建立张量,与pytorch旧版本类似的是,tf.constant()对应torch.Tensor

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    什么是张量计算?常见的张量计算引擎介绍

    张量计算的高效实现通常依赖于专门的软件库(如TensorFlow、PyTorch)和硬件加速器(GPU、TPU),这些工具能够处理大规模数据集并加速训练过程。...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的函数。...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。...JAX 设计用于高性能计算和机器学习研究,它允许用户以非常接近原始 NumPy 代码的方式编写可微分的数值程序。 5.

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    TensorFlow的核心概念:张量和计算图

    TensorFlow 最初由Google大脑小组(隶属于Google机器智能研究机构)的研究员和工程师们开发出来,用于机器学习和深度神经网络方面的研究,但这个系统的通用性使其也可广泛用于其他计算领域。...二 张量数据结构 TensorFlow的数据结构是张量Tensor。Tensor即多维数组。Tensor和numpy中的ndarray很类似。...1,Tensor的维度 rank 标量为0维张量,向量为1维张量,矩阵为2维张量。 彩色图像有rgb三个通道,可以表示为3维张量。 视频还有时间维,可以表示为4维张量。 ? ?...3,Tensor的数据类型 dtype Tensor的数据类型dtype和numpy中的array的数据类型dtype几乎一一对应。...实际上我们完全可以让step3,step4和step1,step2这两组计算同时由不同的机器进行。 表达成计算图后,计算之间的依赖和独立关系变得非常清晰。

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    多维张量的几何理解

    三维方向定义,适用于2维和3维0、零维张量import tensorflow as tf#零维张量const0 = tf.constant(1, tf.float16)print(const0)运行结果...一维张量没有行和列的概念,只有长度的概念。上述的const1就是长度为4的一维张量,或者称为向量。 上面的图仅为示意,代表一维张量只有axis=0这个方向,并不是指这是一个4行的向量。...事实上,tensorflow在做一些运算时,反而经常把1行N列的二维张量简化成一个长度为N的一维向量。...上面的例子就是4维张量。 以三维以上的张量为例: 从左边开始数连续的[,最后一个[对应的]中一共两个元素,分别为1, 2,说明深度为2。...,这个四维张量又可以表示为2个 3行4列深度为2的张量。

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    深度学习-TensorFlow张量和常用函数

    北京大学深度学习1:TensorFlow张量和常用函数 本文记录的是TensorFlow2.0中的张量基础知识和常用函数 张量类型 维数 阶 名字 例子 0-D 0 标量scalar s = 1,2,3...创建张量Tensor 创建张量的一般方式: tf.constant(张量内容, dtype=数据类型[可选]) 直接生成 import tensorflow as tf import numpy as...tf.data.Dataset.from_tensor_slices:特征和标签配对 import tensorflow as tf import numpy as np 理解axis 在一个二维张量或者数组中...dtype=int64) In [5]: print(tf.reduce_min(x2)) tf.Tensor(1, shape=(), dtype=int64) tf.reduct_mean/sum 计算张量沿着指定维度的平均值或者和...切分传入张量的第一维度,生成输入特征和标签对,构建数据集:特征和标签配对 Numpy和Tensor格式都可以使用该语句读入数据 data = tf.data.Dataset.from_tensor_slices

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    PyTorch入门笔记-张量的运算和类型陷阱

    加、减、乘、除 加、减、乘、除是最基本的数学运算,分别通过 torch.add、torch.sub、torch.mul 和 torch.div 函数实现,Pytorch 已经重载了 +、-、* 和 /...y 的第一个元素为 0,而在 x 和 y 进行除法运算时,y 中的 0 作为了除数。...NumPy 一样,都是 Element-Wise(逐元素运算),因此 torch.mul 实现的并不是张量乘法(两个张量相乘后的张量形状遵循:中间相等取两头的规则),而是相乘张量中对应位置的元素相乘;...这是因为生成张量 x 和 y 的类型不一致,当然本小节使用的都是 torch.arange 函数生成张量 y,这也是为了说明类型陷阱的问题。...矩阵乘法要求相乘的张量类型一致; 原地操作由于将运算后的张量赋值给原始张量,但是如果运算后的张量和原始张量的类型不一样,也会抛出错误。

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    PyTorch1: 张量的性质

    2.张量的数据类型 ---- 张量一共有三种类型,分别是:整数型、浮点型和布尔型。其中整数型和浮点型张量的精度分别有8位、 16位、32位和64位。...比如两个张量a和b相加,既可以写成torch.add(a,b),也可以写成a.add(b)。 3.2 赋值语句: ---- 很多张量的属性既可以在创建时声明,也可以在之后任何时间声明。...5.张量的size,storage offset 和stride ---- 我们先定义一个张量: >>> points = torch.tensor([[1.0, 4.0], [2.0, 1.0], [...Tensor.size() >>> points.size() torch.Size([3, 2]) Tensor.shape >>> points.shape torch.Size([3, 2]) 可以看出,两者的区别在于...Tensor.view() 和 Tensor.reshape() 的维度中可以有一个 -1,表示该维的长度由其他维度决定。Tensor.resize() 的维度中不能有 -1。

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    PyTorch: 张量的拼接、切分、索引

    1.2 torch.stack 功能:在新创建的维度 dim 上进行拼接(会拓宽原有的张量维度) tensors:张量序列 dim:要拼接的维度 t = torch.ones((2, 3))...进行切分 返回值:张量列表 tensor : 要切分的张量 split_size_or_sections 为 int 时,表示 每一份的长度;为 list 时,按 list 元素切分 dim 要切分的维度...注意list中长度总和必须为原张量在改维度的大小,不然会报错。...:在维度dim 上,按 index 索引数据 返回值:依index 索引数据拼接的张量 input : 要索引的张量 dim 要索引的维度 index 要索引数据的序号 code: t = torch.randint...True 进行索引 返回值:一维张量(无法确定true的个数,因此也就无法显示原来的形状,因此这里返回一维张量) input : 要索引的张量 mask 与 input 同形状的布尔类型张量 t

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    陈天奇:在深度学习框架之间共享张量——内存张量结构DLPack的PythonAPI来了

    、语义和实现细节的内容。...深度学习从业人员或多或少都会有了解,诸如 Tensorflow、PyTorch 等深度学习框架,确实为深度学习的快速原型设计和模型部署提供了强大的工具箱。...一种解决的方法是,在内存中直接将张量从一个框架传递到另一个框架,而不发生任何数据复制或拷贝。 而DLPack,就是张量数据结构的中间内存表示标准,它是一种开放的内存张量结构,用于在框架之间共享张量。...下载地址: https://gitee.com/mirrors/DLPack 此外,DLPack的开发者不打算实现Tensor和Ops,而是将其用作跨框架重用张量和操作的公共桥梁。...此外,最近,DLPack的开发者陈天奇更新了一则Git,标题为:“为 DLPack 添加PythonAPI、语义和实现细节”,在其中讨论了添加的详细内容、以及要引用DLPack本身的什么内容。

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