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图解AI数学基础 | 线性代数与矩阵

可以把向量看作空间中线段,向量每个组成元素,对应向量在不同坐标轴上投影长度。 AI中应用:在机器学习中,单条数据样本表征都是以向量化形式来完成。...向量化方式可以帮助AI算法在迭代与计算过程中,以更高效方式完成。 3.矩阵(Matrix) 矩阵是二数组,其中每一个元素被两个索引确定。矩阵在机器学习中至关重要,无处不在。...L2范数是我们最常用范数,欧氏距离就是一种L2范数。 AI中应用:在机器学习中,L1范数和L2范数很常见,比如『评估准则计算』、『损失函数中用于限制模型复杂度正则化项』等。...9.常用距离度量 在机器学习里,大部分运算都是基于向量,一份数据集包含n个特征字段,那每一条样本就可以表示n向量,通过计算两个样本对应向量之间距离值大小,有些场景下能反映出这两个样本相似程度...^{2} } } 欧氏距离Python实现: import numpy as np vector1 = np.array([1,2,3]) vector2 = np.array([4,5,6])

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学习GAN模型量化评价,先从掌握FID开始吧

为了提图像质量、样本多样性角度量化评价 GAN 模型性能,研究者们提出了一系列度量指标,其中 FID 就是近年来备受关注明星技术,本文将详细介绍如何在 python 环境下实现 Frechet Inception...这些激活函数是针对一组真实图像和生成图像计算。 通过计算图像均值和协方差,将激活函数输出归纳一个多变量高斯分布。然后将这些统计量用于计算真实图像和生成图像集合中激活函数。...删除模型原本输出层,将输出层换为最后一个池化层(即全局空间池化层)激活函数输出值。此输出层有 2,048 激活向量,因此,每个图像被预测 2,048 个激活特征。...Tr 指的是被称为「迹」线性代数运算(即方阵主对角线上元素之和)。 sqrt 是方阵平方根,由两个协方差矩阵之间乘积给出。 矩阵平方根通常也被写作 M^(1/2),即矩阵 1/2 次方。...如何用 NumPy 实现 Frechet Inception 距离? 使用 NumPy 数组在 Python 中实现 FID 分数计算非常简单。

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干掉公式 —— numpy 就该这么学

除其他外,它包括: 功能强大N数组对象 精密广播功能函数 集成 C/C+和Fortran 代码工具 强大线性代数、傅立叶变换和随机功能 机器学习和数据分析,numpy 是最常用科学计算库,可以用极简...幂运算 幂运算运算符 ** ,即两个星号(一个星号表示乘),例如计算 x 平方:x**2,x 立方:x**3,等等 开方,相当于计算 1/2 次方,即 x**(1/2) 或者 x**0.5,因为常用...矩阵m = np.array([(1,2,3),(2,3,4),(3,4,5)]) 就可以创建一个 向量维度 3,个数 3 矩阵 基本运算 numpy 特别擅长处理向量和矩阵运算,例如乘法...加法 x+2, 减法 x-2 处罚 x/2 矩阵幂运算 向量、矩阵既然可以看成一个,幂运算就很容易理解了,例如矩阵 ? 矩阵 m m 平方就可以写成 m**2, 结果: ?...矩阵连乘 numpy 通过 prod 完成计算,如矩阵 m 连乘 m.prod() 实践 了解了上面的各种基础运算后,做些实践 计算均值 向量均值公式: ?

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Python3《机器学习实战》学习笔记(一):k-近邻算法(史诗级干货长文)

这个电影分类例子有2个特征,也就是在2实数向量空间,可以使用我们高中学过两点距离公式计算距离,如图1.2所示。 ?...1.3 Python3代码实现     我们已经知道了k-近邻算法原理,那么接下来就是使用Python3实现该算法,依然以电影分类例。...到这里,也许有人早已经发现,电影例子中特征是2,这样距离度量可以用两 点距离公式计算,但是如果是更高呢?对,没错。我们可以用欧氏距离(也称欧几里德度量),如图1.5所示。...我们高中所学两点距离公式就是欧氏距离在二空间上公式,也就是欧氏距离n2情况。 ? 图1.5 欧氏距离公式     看到这里,有人可能会问:“分类器何种情况下会出错?”...distance是不均等权重,距离点比距离影响大。用户自定义函数,接收距离数组,返回一组相同权重。

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Python AI 教学|SVD(Singular Value Decomposition)算法及应用

算法实现: 函数说明(二) 【1】 norm函数 用来计算向量或矩阵范数函数,同svd一样属于numpy库中linalg。...【1】估计评分 【2】推荐电影 【3】调取数据 【4】运行结果 结果表明用户3(从0开始,数字2对应于第3个用户)对电影3评分为2.3(因为用户3只有一部电影没有评级...【3】logcal_and函数 逻辑与 语法:numpy.logical_and(x1, x2) 逻辑函数包括: 算法示例: 3.2 基于SVD推荐引擎 现实生活中数据集会比前文协同过滤用到矩阵稀疏得多...运行结果: 基于默认余弦相似度进行推荐top-3: 基于皮尔逊相关系数进行推荐top-3函数说明(四) 【1】eye函数成对矩阵 语法:numpy.eye...(M, k) 【注释:①M方阵规模,即行数、列;②k默认为0,输出对角线全“1”,其余全“0”方阵;k正整数,右上方第k条对角线全“1”其余全“0”; k负整数,左下方第k条对角线全“1”

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cs231n之KNN算法

数据集下载 6.执行数据集中.sh文件使得数据集可用 3.前置知识:numpypython、SciPy基础学习,教程 2.KNN知识了解 1.两张图片图片距离 对于两张图片来说我们如何量化这两张图片相似度呢...二欧氏公式 ,那么这两个矩阵距离就可以推广为在一个1024坐标系上两点距离 2.KNN基本思想 从1中我们可以根据公式计算出两张图片相似度在接下来设为A,我们再假设我们有n张可供训练图片每张图片被称为...numpy对象 3.定义x,y分别为numpy图片矩阵数组 和 numpy图片类型数组,每张图片都对应着一个图片类型,如猫、狗等等 4.将x图片矩阵数组重新展开成,10000张图片每张图片32*...6.将测试图片和训练图片降,例如把原来10000*32*32*3矩阵伸张成10000*3072矩阵,也就是将每张图片平铺成一个一数组,这样在后面计算时候更加方便。...3.num_correct中添加当前结果,accuracy添加当前准确率 12.以k自变量,accuracy因变量,绘制出曲线并寻找在k多少时候,预测准确率最高。

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机器学习中数据处理与可视化pythonnumpy等常用函数

3 4 1 2 3 4] [1 2 3 4 1 2 3 4]] sum() sum函数是对元素进行求和,对于二数组以上则可以根据参数axis进行分别对行和列进行求和,axis=0代表按列求和,axis...([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]) print(sum(myMatrix)) # 计算矩阵秩 print(linalg.det(myMatrix)) # 计算矩阵逆...print(dot(vector1, vector2)) # numpy乘法运算中"*"是数组元素逐个计算 print(vector3 * vector4) # numpy乘法运算中dot是按照矩阵乘法规则来运算...import * import numpy as np arrayOne = np.array([[1, 2, 3, 4, 5], [7, 4, 3, 3, 3]]) # 计算第一列平均 mv1...= mean(arrayOne[0]) # 计算第二列平均 mv2 = mean(arrayOne[1]) # 计算第一列标准差 dv1 = std(arrayOne[0]) # 计算第二列标准差

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Deeplearning.ai 课程笔记第一部分:神经网络与深度学习

b = b - alpha * db 2.5 Python/Numpy 使用笔记 下面介绍课程中提到一些 python/numpy 使用tips。...广播机制原理参考下图: ? Tip3: 关于矩阵 shape 问题:如果不指定一个矩阵 shape,将生成 "rank 1 array",会导致其 shape (m, ),无法进行转置。...下图给出了一个神经网络传播计算公式: ? 在该网络中,隐藏层神经元数量(noOfHiddenNeurons) 4,输入(nx) 3。..., 1) W2 是输出层参数矩阵,其形状 (1, noOfHiddenNeurons) b2 是输出层参数矩阵,其形状 (1, 1) z2 是 z2 = W2*a1 + b 计算结果,其形状...= sigmoid(Z2) # shape of A2 is (1,m) 其中样本数量 m 始终表示列,X 可以写 A0。

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数据科学 IPython 笔记本 9.10 数组排序

我们将首先查看 Python 内置函数,然后查看 NumPy 中包含,并针对 NumPy 数组优化例程。...NumPy快速排序:np.sort和np.argsort 尽管 Python 内置了sort和sorted函数来处理列表,但我们不会在这里讨论它们,因为 NumPy np.sort函数效率更高,...回想一下,两点之间平方距离是每个维度平方差总和;使用由 NumPy 提供,高效广播(“数组计算:广播”)和聚合(“聚合:最小值,最大值和之间一切”)例程,我们可以在一行代码中计算平方距离矩阵...使用转换成对平方距离,我们现在可以使用np.argsort对每行排序。...出于我们目的,N通常表示数据集大小某些方面(点数,等)。 当试图分析数十亿或数万亿样本时,O(N)和O(N^2)之间差异可能并不是微不足道!

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美赛校选培训课笔记

分类 根据分类对象不同分为 Q型聚类:对样本进行聚类 R型聚类:对变量进行聚类 根据聚类方法主要分为 系统聚类法 动态聚类法 距离 Minikowski距离: , x,yp列向量 m = 1...时,绝对距离 m = 2时,欧氏距离 m = \infty, 切比雪夫距离,即 \mathop{max}\limits_{1\le k \le p}|x_{k} - y_{k}| Mahalanobis...距离(聚类分析中常用) 其中x, y来自 p 总体Z样本观测值,ΣZ 协方差矩阵,实际中Σ往往是不知道,常常需要用样本协方差来估计。...x:数组或矩阵;MARGIN:运算区域,对矩阵1表示行,2表示列; STATS是统计量,apply(x, 2, mean)表示各列均值; FUN表示函数运算,缺省值减法运算。...; (3)类平均法:类与类之间距离定义两类中两两样本间距离平均; 程序 x<-c(1,2,6,8,11); dim(x)<-c(5,1); d<-dist(x) #生成距离结构 hc1<-

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机器学习(一):k最近邻(kNN)算法

在kNN中,计算对象之间距离通常使用欧氏距离。...,找到训练集中与之最为相似的前K个数据,则该测试数据对应类别就是K个数据中出现次数最多那个分类,其算法描述: (一)计算测试数据与各个训练数据之间距离; (二)按照距离递增关系进行排序; (...二、python函数准备 在用python编写kNN算法之前,有一些数值相关python函数需要了解一下。...(一)shape() shape是numpy函数库中方法,用于查看矩阵或者数组 shape(array)若矩阵m行n列,则返回(m,n) array.shape[0]返回矩阵行数m,array.shape...[1]返回矩阵n (二)tile() tile()是numpy函数库中方法,作用是数组沿各维度重复自己。

1.1K50

python 各类距离公式实现

两个给定字符串S1和S2Jaro Distance: ? 其中ms1, s2匹配字符,t是换位数目。 两个分别来自S1和S2字符如果相距不超过 ?...(10) # 马氏距离要求样本数要大于,否则无法求协方差矩阵 # 此处进行转置,表示10个样本,每个样本2 X = np.vstack([x, y]) XT = X.T # 方法一:根据公式求解...,放入两个不同总体中,最后计算得出两个样本间马氏距离通常是不相同,除非这两个总体协方差矩阵碰巧相同; 2)在计算马氏距离过程中,要求总体样本数大于样本,否则得到总体样本协方差矩阵矩阵不存在...3)还有一种情况,满足了条件总体样本数大于样本,但是协方差矩阵矩阵仍然不存在,比如三个样本点(3,4),(5,6)和(7,8),这种情况是因为这三个样本在其所处空间平面内共线。...4)在实际应用中“总体样本数大于样本”这个条件是很容易满足,而所有样本点出现3)中所描述情况是很少出现,所以在绝大多数情况下,马氏距离是可以顺利计算,但是马氏距离计算是不稳定,不稳定来源是协方差矩阵

7.4K20

【独家】一文读懂聚类算法

算法流程: 将每个对象看作一类,计算两两之间最小距离; 将距离最小两个类合并成一个新类; 重新计算新类与所有类之间距离; 重复1、2,直到所有类最后合并成一类。...; 对剩余每个对象,根据其与各簇中心距离,将它赋给最近簇; 重新计算每个簇平均值,更新簇中心; 不断重复23,直到准则函数收敛。...这种方法主要优点是它处理 速度很快,其处理速度独立于数据对象数目,只与量化空间中每一单元数目有关。但这种算法效率提高是以聚类结果精确性代价。经常与基于密度算法结合使用。...谱聚类: 首先根据给定样本数据集定义一个描述成对数据点相似度亲合矩阵,并计算矩阵特征值和特征向量,然后选择合适特征向量聚类不同数据点。...Scikit Learn:Python基于NumPy和SciPy机器学习库。

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01.神经网络和深度学习 W2.神经网络基础

二分类 2. 逻辑回归 3. 逻辑回归损失函数 4. 梯度下降 5. 导数 6. 计算图导数计算 7. 逻辑回归中梯度下降 8. m个样本梯度下降 9. 向量化 10. 向量化更多例子 11....关于 python / numpy 向量说明 作业 参考: 吴恩达视频课 深度学习笔记 1. 二分类 判断图片中动物是猫?不是猫? 特征向量 是 3通道RGB矩阵 展平 ? 2....3. 逻辑回归损失函数 image.png 5. 导数 函数在某一点斜率,在不同点,斜率可能是不同。 6. 计算图导数计算 链式求导法则: ? 7....向量化 使用 numpy 等库实现向量化计算,效率更高 import numpy as np #导入numpy库 a = np.array([1,2,3,4]) #创建一个数据a print(a) #...总是使用 nx1 矩阵(列向量),或者 1xn 矩阵(行向量) 为了确保所需要时,不要羞于 reshape 操作 作业 01.神经网络和深度学习 W2.神经网络基础(作业 - 逻辑回归 图片识别

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机器学习系列(八)K均值(kMeans)

3) 重新计算划分之后每个类质心 4) 重复迭代步骤(2)-(3),直到前后两次结果质心相等或者距离小于给定阈值,结束聚类。 K均值迭代过程如图,+质心,经过3次迭代之后数据被分成三类。...度量数据之间距离方法可以采用欧式距离。假设无标签数据集X = {x1,x2,…,xn},目标类k个,C = C1,C2,…,Ck,损失函数 ? 式中,ui质心, ?...,即行数 clusterAssment = mat(zeros((m,2))) # 初始化一个m2矩阵,元素0,第一列存储当前最近质心,第二列存储数据点与质心距离平方...=distEclud): # biKmeans函数接受3个输入参数,数据集及簇数目必选参数,计算距离默认为欧氏距离 m = shape(dataSet)[0]...# 获取数据集数量,即行数 clusterAssment = mat(zeros((m,2))) # 初始化一个m2矩阵,元素0,第一列存储当前最近质心,第二列存储数据点与质心距离平方

1.1K20
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