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金融量化 - numpy 教程

数组 NumPy中的基本对象是同类型的多维数组（homogeneous multidimensional array），这和C++中的数组是一致的，例如字符型和数值型就不可共存于同一个数组中。...想计算全部元素的和、按行求和、按列求和怎么办？for循环吗？...不，NumPy的ndarray类已经做好函数了：数组元素访问数组和矩阵元素的访问可通过下标进行，以下均以二维数组（或矩阵）为例：可以通过下标访问来修改数组元素的值：现在问题来了，明明改的是a[...按列拼接两个向量成一个矩阵：在循环处理某些数据得到结果后，将结果拼接成一个矩阵是十分有用的，可以通过vstack和hstack完成：缺失值缺失值在分析中也是信息的一种，NumPy提供nan作为缺失值的记录...NumPy还有很多的函数，想详细了解可参考链接 http://wiki.scipy.org/Numpy_Example_List 和 http://docs.scipy.org/doc/numpy 最后献上

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向量化操作简介和Pandas、Numpy示例

兼容性:Pandas与其他数据科学库(如NumPy和scikit-learn)无缝集成，可以在数据分析和机器学习项目中有效地使用向量化数据。...向量化提高代码的速度向量化是一种强大的编程技术，可以加快代码的执行速度。这种方法利用底层优化的硬件指令和库，使计算更快、更高效。让我们以Python和NumPy为例，探索向量化如何加快代码的速度。...使用NumPy进行向量化操作 NumPy是一个流行的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。...向量化加速代码的原理向量化为加快代码速度提供了几个优势: 减少循环开销:在传统循环中，存在与管理循环索引和检查循环条件相关的开销。通过向量化，可以消除这些开销，因为这些操作应用于整个数组。...总结 Pandas和NumPy等库中的向量化是一种强大的技术，可以提高Python中数据操作任务的效率。可以以高度优化的方式对整个列或数据集合执行操作，从而生成更快、更简洁的代码。

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如何用Python和Cython加速NumPy数组操作？

通过使用Cython，可以将NumPy中的计算密集型任务加速至接近C语言的性能。...使用Cython优化NumPy数组操作 Cython的基础使用要使用Cython加速Python代码，我们需要编写Cython代码并将其编译为C扩展模块。...使用Cython加速数组求和在成功编译后，可以使用生成的C扩展模块来优化NumPy数组的计算： import numpy as np import example # 导入编译后的Cython模块...# 创建两个大的NumPy数组 arr1 = np.random.rand(1000000) arr2 = np.random.rand(1000000) # 使用Cython加速数组求和 result...np.ndarray：用于声明NumPy数组，并指定其数据类型和维度。 double/int：用于声明浮点数和整型变量，避免使用Python对象。

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NumPy 高级教程——GPU 加速

Python NumPy 高级教程：GPU 加速在处理大规模数据集或进行复杂计算时，利用 GPU 进行加速是一种常见的优化手段。NumPy 提供了一些工具和技术，可以方便地在 GPU 上执行计算。...在本篇博客中，我们将深入介绍 NumPy 中的 GPU 加速，并通过实例演示如何应用这些技术。 1....使用 Numba 加速 GPU 计算 Numba 是一个 JIT（即时编译）编译器，可以加速 Python 代码的执行。...总结通过结合上述技巧，你可以在 NumPy 中实现 GPU 加速，提高代码的执行效率。选择合适的工具和技术取决于你的具体应用场景和计算任务。...希望本篇博客能够帮助你更好地理解和运用 NumPy 中的 GPU 加速技术。

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Python+numpy实现函数向量化

231] # 函数式编程，map，模拟向量加法 >>> list(map(lambda a, b: a+b, x, y)) [1067, 488, 1486, 998, 327] Python扩展库numpy...本身提供的大量函数都具有向量化的特点，并且可以把普通的Python函数向量化，可以使得Python操作向量更方便： >>> import numpy as np # 定义一个普通的减法函数 >>> def...sub(a, b): return a-b # 把减法函数向量化 >>> vecSub = np.vectorize(sub) >>> print(vecSub(x,y)) [-171 -370 -...66 282 231] # 把加法lambda表达式向量化 >>> vecAdd = np.vectorize(lambda a, b: a+b) >>> print(vecAdd(x,y)) [

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12 种高效 Numpy 和 Pandas 函数为你加速分析

我们都知道，Numpy 是 Python 环境下的扩展程序库，支持大量的维度数组和矩阵运算；Pandas 也是 Python 环境下的数据操作和分析软件包，以及强大的数据分析库。...二者在日常的数据分析中都发挥着重要作用，如果没有 Numpy 和 Pandas 的支持，数据分析将变得异常困难。但有时我们需要加快数据分析的速度，有什么办法可以帮助到我们吗？...在本文中，数据和分析工程师 Kunal Dhariwal 为我们介绍了 12 种 Numpy 和 Pandas 函数，这些高效的函数会令数据分析更为容易、便捷。...Numpy 是用于科学计算的 Python 语言扩展包，通常包含强大的 N 维数组对象、复杂函数、用于整合 C/C++和 Fortran 代码的工具以及有用的线性代数、傅里叶变换和随机数生成能力。...简化将数据转换为 DataFrame 对象的过程，而这些数据基本是 Python 和 NumPy 数据结构中不规则、不同索引的数据；基于标签的智能切片、索引以及面向大型数据集的子设定；更加直观地合并以及连接数据集

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Numpy 修炼之道（13）—— 将python函数向量化

推荐阅读时间：4min~5min 文章内容：使用Numpy将python函数向量化想要实现将python函数向量化，Numpy中的vectorize 和frompyfunc函数都可以满足要求。...vectorize 函数 Numpy的 vectorize 函数能够实现将普通的python函数转化成具有向量化的功能。...更详细的内容请参见： https://docs.scipy.org/doc/numpy1.13.0/reference/generated/numpy.vectorize.html frompyfunc...1, 1) >>> uadd_one([1, 2, 3]) array([2, 3, 4], dtype=object) 更详细的内容请参见： https://docs.scipy.org/doc/numpy1.13.0.../reference/generated/numpy.frompyfunc.html#numpy.frompyfunc 作者：无邪，个人博客：脑洞大开，专注于机器学习研究。

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【矩阵计算GPU加速】numpy 矩阵计算利用GPU加速，cupy包

来看几个例子： import numpy as np import cupy as cp import time x=np.ones((1024,512,4,4))*1024. y=np.ones((...后面的计算速度才是稳定的，cpu和gpu都有一定这个特性，这个原因cpu和gpu是不同！和“操作系统的本身算法、GPU工作方式”等有关系吧？...4,4,4,1))*512.3254 x=cp.ones((4,4,4,4))*1024. y=cp.ones((4,4,4,1))*512.3254 GPU失去了优势，所以也不是所有计算都需要放到gpu上来加速的...cupy种几乎包含了numpy种通常有的很多function了！所以基本上再用的时候只要把‘np’ 换成‘cp’就好了！

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python的numpy向量化语句为什么会比for快？

我们先来看看，python之类语言的for循环，和其它语言相比，额外付出了什么。我们知道，python是解释执行的。...和C/C++/Java那种投入海量资源经过千锤百炼的编译器不同，python的JIT甚至可称得上“蹩脚”。加加减减，仅一个循环，慢上十几甚至几十倍还是很正常的。...（在某些特定的情况下，这些不同的“慢”点还可能相互影响、起到“迟缓度倍增放大”的效果）…… 除此之外，还有python内部如何管理/索引/访问脚本中的全局/局部变量的问题（一般会用dict）、用户数据和物理机存储器严重不匹配引起的缓存未命中问题...甚至，哪怕需要复杂的处理，这类语言也可以向其它语言求救啊。就好像有个numpy，谁敢说python做不了向量运算呢？ ——当然，和行家说话时，你得明白，这是找C之类语言搬救兵了。

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在向量化NumPy数组上进行移动窗口操作

3x3的滑动窗口创建一个NumPy数组为了实现一些简单的示例，让我们创建上面所示的数组。首先，导入numpy。...通过行和列偏移量可以很容易地识别相邻值。3×3窗口的偏移量如下所示。 ? 行偏移 ? 列偏移循环中NumPy移动窗口的Python代码我们可以用三行代码实现一个移动窗口。...向量化滑动窗口 Python中的数组循环通常计算效率低下。通过对通常在循环中执行的操作进行向量化，可以提高效率。移动窗口矢量化可以通过同时抵消数组内部的所有元素来实现。如下图所示。...从左到右的偏移索引：[：-2，2：]，[：-2，：-2]，[1：-1、1：-1] Numpy数组上的向量化移动窗口的Python代码有了上述偏移量，我们现在可以轻松地在一行代码中实现滑动窗口。...很明显，向量化的方法更加有效。随着数组大小的增加，循环的效率呈指数级下降。另外，需要注意的是，一个包含10,000个元素(100行和100列)的数组非常小。

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利用MOKIT从PySCF向其他量化程序传轨道

QCSCRATCH（即Q-Chem约定的临时文件存放目录），则h2o文件夹会被自动移入MOKIT是免费、开源的轨道转换和接口程序，提供各种小程序和模块，能够在常见量子化学软件间传递分子轨道。...近期笔者和另一开发者wsr在MOKIT程序中加入了fchk(),py2molpro,py2molcas,py2qchem等模块，可用于从PySCF程序向其他量子化学程序传递分子轨道。...当然，此处的“联用”不是指简单地复制坐标，还要实现基组数据和分子轨道系数的正确格式转换，直接生成目标程序的输入文件和轨道文件，让其在计算时可以自动读入轨道。...（为什么不用Gaussian算完了传轨道给其他程序：因为Gaussian是商业收费程序，有的课题组/机构没买）（3）自己基于PySCF开发新方法，无现有程序对应，但希望正确地传轨道至下一个量化程序进行后续计算...注意Windows预编译版不支持本文功能，内含的是Gaussian与其他量化程序传轨道的小程序。

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利用MOKIT从ORCA向其他量化程序传轨道

本文介绍如何使用MOKIT从ORCA向其他量化程序传轨道，有以下可能的用途：（1）在ORCA中进行了RIJK或RIJCOSX加速的大体系HF/DFT计算，想传轨道给其他程序进行后续计算，或想产生fch...该例使用了RIJCOSX加速，但这对轨道系数影响非常小，更何况用了比较精细的格点和严格的收敛限，预期得到的轨道与一个传统的RHF/def2-TZVP计算的轨道极其接近。...，并不能利用对称性加速计算，所以很少使用。...若读者在计算中使用全电子基组，自然无此问题；若用了赝势，按上文操作产生其他量化程序的文件不会含赝势信息，即使轨道系数正确，SCF也会剧烈振荡。这里笔者推荐一种解决办法： Step 1....以防覆盖 mkl2fch ZnMe2_o.mkl # 将轨道传回ZnMe2_o.fch 后续可以使用fch2inp，fch2inporb，fch2com，bas_fch2py等小程序传给其他量化程序做计算

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NumExpr：加速Numpy、Pandas数学运算新利器！

作者：Sarkar 编译：1+1=6 1 前言 Numpy 和 Pandas 可能是用于数据科学（DS）和机器学习（ML）任务的两个最广泛使用的核心Python库。...2 安装NumExpr库和其他库一样： pip install numexpr 根据源代码，“NumExpr是NumPy的快速数值表达式求值器。...使用它，对数组进行操作的表达式可以得到加速，并且比在Python中进行相同的计算使用更少的内存。此外，它的多线程功能可以使用所有的内核——这通常会导致与NumPy相比性能的大幅提升。”...向Numpy数组添加一个标量，比如1。...7 复数 NumExpor也可以很好地处理复数，Python和Numpy本身就支持复数。

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Python NumPy自定义向量化函数完整指南

向量化操作是 NumPy 的核心优势之一，通过避免 Python 的循环结构，直接在底层实现高效的数组运算。尽管 NumPy 内置了许多向量化操作，但在实际应用中，往往需要自定义函数以满足特殊需求。...自定义向量化函数的优势包括：提升性能：减少 Python 层面的循环和函数调用，直接在底层操作数组。简化代码：通过向量化，避免冗长的循环和条件判断，使代码更易读。...灵活性：自定义函数结合向量化，满足特殊计算需求。无论是数据处理、特征工程，还是数值模拟，向量化操作都能为我们带来效率和简洁性的双重提升。...向量化工具numpy.vectorize numpy.vectorize是 NumPy 提供的一个工具，用于将标量函数转换为可对数组操作的向量化函数。...高效替代：使用 NumPy 原生函数虽然vectorize提供了便捷的向量化能力，但其性能与 NumPy 的原生向量化操作相比仍有差距。

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0496-使用Parquet矢量化为Hive加速

另外，如果运算符一次只处理一行，不能利用CPU的SIMD指令集（例如SSE或AVX）进行加速。...3 Hive中的矢量化为了利用这些优化，Hive在HIVE-4160中引入了矢量化查询执行，参考： https://issues.apache.org/jira/browse/HIVE-4160 矢量化查询执行引入了新的运算符和表达式...为了改善这一点，Cloudera和英特尔密切合作，在HIVE-14826中引入了Hive Parquet Vectorization，参考： https://issues.apache.org/jira...目前vectorized reader只能处理基本数据类型和不带嵌套的复杂类型。支持嵌套复杂类型处理的工作尚在进行中。...同时使用CDH5.15.1和CDH6.0来比较不同版本的CDH的性能差异。以下是具体的硬件和软件配置： ?

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图像采集和量化

量化原理模拟图像经过采样后，在空间上实现了离散化，并形成像素。但采样所得的像素值（即灰度值）依旧是连续量。采样后所得的各像素的灰度值从连续量到离散量的转换称为图像灰度的量化。 ?...图像的量化比率决定了图像的颜色精细程度。 ? #!...from skimage import datafrom matplotlib import pyplot as pltfrom skimage.color import rgb2grayimport numpy

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如何将 Numpy 加速 700 倍？用 CuPy 呀

借助于 Numpy，数据科学家、机器学习实践者和统计学家能够以一种简单高效的方式处理大量的矩阵数据。那么 Numpy 速度还能提升吗？本文介绍了如何利用 CuPy 库来加速 Numpy 运算速度。...当你发现 Python 代码运行较慢，尤其出现大量的 for-loops 循环时，通常可以将数据处理移入 Numpy 并实现其向量化最高速度处理。...如果遇到一些不支持的特殊情况，用户也可以编写自定义 Python 代码，这些代码会利用到 CUDA 和 GPU 加速。...这次将整个数组乘以 5，并再次检查 Numpy 和 CuPy 的速度。...数组大小（数据点）达到 1000 万，运算速度大幅度提升使用 CuPy 能够在 GPU 上实现 Numpy 和矩阵运算的多倍加速。值得注意的是，用户所能实现的加速高度依赖于自身正在处理的数组大小。

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CuPy | 教你一招将Numpy加速700倍？

当你发现 Python 代码运行较慢，尤其出现大量的 for-loops 循环时，通常可以将数据处理移入 Numpy 并实现其向量化最高速度处理。...如果遇到一些不支持的特殊情况，用户也可以编写自定义 Python 代码，这些代码会利用到 CUDA 和 GPU 加速。...如下代码为 Numpy 和 CuPy 创建了一个具有 10 亿 1』s 的 3D 数组。...这次将整个数组乘以 5，并再次检查 Numpy 和 CuPy 的速度。...数组大小（数据点）达到 1000 万，运算速度大幅度提升使用 CuPy 能够在 GPU 上实现 Numpy 和矩阵运算的多倍加速。值得注意的是，用户所能实现的加速高度依赖于自身正在处理的数组大小。

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如何将Numpy加速700倍？用 CuPy 呀

当你发现 Python 代码运行较慢，尤其出现大量的 for-loops 循环时，通常可以将数据处理移入 Numpy 并实现其向量化最高速度处理。...如果遇到一些不支持的特殊情况，用户也可以编写自定义 Python 代码，这些代码会利用到 CUDA 和 GPU 加速。...如下代码为 Numpy 和 CuPy 创建了一个具有 10 亿 1』s 的 3D 数组。...这次将整个数组乘以 5，并再次检查 Numpy 和 CuPy 的速度。...数组大小（数据点）达到 1000 万，运算速度大幅度提升使用 CuPy 能够在 GPU 上实现 Numpy 和矩阵运算的多倍加速。值得注意的是，用户所能实现的加速高度依赖于自身正在处理的数组大小。

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如何将Numpy加速700倍？用 CuPy 呀

借助于 Numpy，数据科学家、机器学习实践者和统计学家能够以一种简单高效的方式处理大量的矩阵数据。那么 Numpy 速度还能提升吗？本文介绍了如何利用 CuPy 库来加速 Numpy 运算速度。...当你发现 Python 代码运行较慢，尤其出现大量的 for-loops 循环时，通常可以将数据处理移入 Numpy 并实现其向量化最高速度处理。...如果遇到一些不支持的特殊情况，用户也可以编写自定义 Python 代码，这些代码会利用到 CUDA 和 GPU 加速。...这次将整个数组乘以 5，并再次检查 Numpy 和 CuPy 的速度。...数组大小（数据点）达到 1000 万，运算速度大幅度提升使用 CuPy 能够在 GPU 上实现 Numpy 和矩阵运算的多倍加速。值得注意的是，用户所能实现的加速高度依赖于自身正在处理的数组大小。

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