Tensorflow矩阵运算实例(矩阵相乘,点乘,行/列累加)

所属分类: 脚本专栏 / python 阅读数: 1514
收藏 0 赞 0 分享

Tensorflow二维、三维、四维矩阵运算(矩阵相乘,点乘,行/列累加)

1. 矩阵相乘

根据矩阵相乘的匹配原则,左乘矩阵的列数要等于右乘矩阵的行数。

在多维(三维、四维)矩阵的相乘中,需要最后两维满足匹配原则。

可以将多维矩阵理解成:(矩阵排列,矩阵),即后两维为矩阵,前面的维度为矩阵的排列。

比如对于(2,2,4)来说,视为2个(2,4)矩阵。

对于(2,2,2,4)来说,视为2*2个(2,4)矩阵。

import tensorflow as tf
 
a_2d = tf.constant([1]*6, shape=[2, 3])
b_2d = tf.constant([2]*12, shape=[3, 4])
c_2d = tf.matmul(a_2d, b_2d)
a_3d = tf.constant([1]*12, shape=[2, 2, 3])
b_3d = tf.constant([2]*24, shape=[2, 3, 4])
c_3d = tf.matmul(a_3d, b_3d)
a_4d = tf.constant([1]*24, shape=[2, 2, 2, 3])
b_4d = tf.constant([2]*48, shape=[2, 2, 3, 4])
c_4d = tf.matmul(a_4d, b_4d)
 
with tf.Session() as sess:
 tf.global_variables_initializer().run()
 print("# {}*{}={} \n{}".
  format(a_2d.eval().shape, b_2d.eval().shape, c_2d.eval().shape, c_2d.eval()))
 print("# {}*{}={} \n{}".
  format(a_3d.eval().shape, b_3d.eval().shape, c_3d.eval().shape, c_3d.eval()))
 print("# {}*{}={} \n{}".
  format(a_4d.eval().shape, b_4d.eval().shape, c_4d.eval().shape, c_4d.eval()))

2. 点乘

点乘指的是shape相同的两个矩阵,对应位置元素相乘,得到一个新的shape相同的矩阵。

a_2d = tf.constant([1]*6, shape=[2, 3])
b_2d = tf.constant([2]*6, shape=[2, 3])
c_2d = tf.multiply(a_2d, b_2d)
a_3d = tf.constant([1]*12, shape=[2, 2, 3])
b_3d = tf.constant([2]*12, shape=[2, 2, 3])
c_3d = tf.multiply(a_3d, b_3d)
a_4d = tf.constant([1]*24, shape=[2, 2, 2, 3])
b_4d = tf.constant([2]*24, shape=[2, 2, 2, 3])
c_4d = tf.multiply(a_4d, b_4d)
with tf.Session() as sess:
 tf.global_variables_initializer().run()
 print("# {}*{}={} \n{}".
  format(a_2d.eval().shape, b_2d.eval().shape, c_2d.eval().shape, c_2d.eval()))
 print("# {}*{}={} \n{}".
  format(a_3d.eval().shape, b_3d.eval().shape, c_3d.eval().shape, c_3d.eval()))
 print("# {}*{}={} \n{}".
  format(a_4d.eval().shape, b_4d.eval().shape, c_4d.eval().shape, c_4d.eval()))

另外,点乘的其中一方可以是一个常数,也可以是一个和矩阵行向量等长(即列数)的向量。

因为在点乘过程中,会自动将常数或者向量进行扩维。

a_2d = tf.constant([1]*6, shape=[2, 3])
k = tf.constant(2)
l = tf.constant([2, 3, 4])
b_2d_1 = tf.multiply(k, a_2d) # tf.multiply(a_2d, k) is also ok
b_2d_2 = tf.multiply(l, a_2d) # tf.multiply(a_2d, l) is also ok
a_3d = tf.constant([1]*12, shape=[2, 2, 3])
b_3d_1 = tf.multiply(k, a_3d) # tf.multiply(a_3d, k) is also ok
b_3d_2 = tf.multiply(l, a_3d) # tf.multiply(a_3d, l) is also ok
a_4d = tf.constant([1]*24, shape=[2, 2, 2, 3])
b_4d_1 = tf.multiply(k, a_4d) # tf.multiply(a_4d, k) is also ok
b_4d_2 = tf.multiply(l, a_4d) # tf.multiply(a_4d, l) is also ok
 
with tf.Session() as sess:
 tf.global_variables_initializer().run()
 print("# {}*{}={} \n{}".
  format(k.eval().shape, a_2d.eval().shape, b_2d_1.eval().shape, b_2d_1.eval()))
 print("# {}*{}={} \n{}".
  format(l.eval().shape, a_2d.eval().shape, b_2d_2.eval().shape, b_2d_2.eval()))
 print("# {}*{}={} \n{}".
  format(k.eval().shape, a_3d.eval().shape, b_3d_1.eval().shape, b_3d_1.eval()))
 print("# {}*{}={} \n{}".
  format(l.eval().shape, a_3d.eval().shape, b_3d_2.eval().shape, b_3d_2.eval()))
 print("# {}*{}={} \n{}".
  format(k.eval().shape, a_4d.eval().shape, b_4d_1.eval().shape, b_4d_1.eval()))
 print("# {}*{}={} \n{}".
  format(l.eval().shape, a_4d.eval().shape, b_4d_2.eval().shape, b_4d_2.eval()))

4. 行/列累加

a_2d = tf.constant([1]*6, shape=[2, 3])
d_2d_1 = tf.reduce_sum(a_2d, axis=0)
d_2d_2 = tf.reduce_sum(a_2d, axis=1)
a_3d = tf.constant([1]*12, shape=[2, 2, 3])
d_3d_1 = tf.reduce_sum(a_3d, axis=1)
d_3d_2 = tf.reduce_sum(a_3d, axis=2)
a_4d = tf.constant([1]*24, shape=[2, 2, 2, 3])
d_4d_1 = tf.reduce_sum(a_4d, axis=2)
d_4d_2 = tf.reduce_sum(a_4d, axis=3)
 
with tf.Session() as sess:
 tf.global_variables_initializer().run()
 print("# a_2d 行累加得到shape:{}\n{}".format(d_2d_1.eval().shape, d_2d_1.eval()))
 print("# a_2d 列累加得到shape:{}\n{}".format(d_2d_2.eval().shape, d_2d_2.eval()))
 print("# a_3d 行累加得到shape:{}\n{}".format(d_3d_1.eval().shape, d_3d_1.eval()))
 print("# a_3d 列累加得到shape:{}\n{}".format(d_3d_2.eval().shape, d_3d_2.eval()))
 print("# a_4d 行累加得到shape:{}\n{}".format(d_4d_1.eval().shape, d_4d_1.eval()))
 print("# a_4d 列累加得到shape:{}\n{}".format(d_4d_2.eval().shape, d_4d_2.eval()))

以上这篇Tensorflow矩阵运算实例(矩阵相乘,点乘,行/列累加)就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。

更多精彩内容其他人还在看

Python实现按学生年龄排序的实际问题详解

这篇文章主要给大家介绍了关于Python实现按学生年龄排序实际问题的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面跟着小编来一起学习学习吧。
收藏 0 赞 0 分享

Python开发的HTTP库requests详解

Requests是用Python语言编写,基于urllib,采用Apache2 Licensed开源协议的HTTP库。它比urllib更加方便,可以节约我们大量的工作,完全满足HTTP测试需求。Requests的哲学是以PEP 20 的习语为中心开发的,所以它比urllib更加P
收藏 0 赞 0 分享

Python网络爬虫与信息提取(实例讲解)

下面小编就为大家带来一篇Python网络爬虫与信息提取(实例讲解)。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
收藏 0 赞 0 分享

在python3环境下的Django中使用MySQL数据库的实例

下面小编就为大家带来一篇在python3环境下的Django中使用MySQL数据库的实例。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
收藏 0 赞 0 分享

Python 3.x读写csv文件中数字的方法示例

在我们日常开发中经常需要对csv文件进行读写,下面这篇文章主要给大家介绍了关于Python 3.x读写csv文件中数字的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面跟着小编来一起学习学习吧。
收藏 0 赞 0 分享

Python实现解析Bit Torrent种子文件内容的方法

这篇文章主要介绍了Python实现解析Bit Torrent种子文件内容的方法,结合实例形式分析了Python针对Torrent文件的读取与解析相关操作技巧与注意事项,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

Python实现文件内容批量追加的方法示例

这篇文章主要介绍了Python实现文件内容批量追加的方法,结合实例形式分析了Python文件的读写相关操作技巧,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

Python简单实现自动删除目录下空文件夹的方法

这篇文章主要介绍了Python简单实现自动删除目录下空文件夹的方法,涉及Python针对文件与目录的读取、判断、删除等相关操作技巧,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

简单学习Python多进程Multiprocessing

这篇文章主要和大家一起简单的学习Python多进程Multiprocessing ,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
收藏 0 赞 0 分享

Python导入模块时遇到的错误分析

这篇文章主要给大家详细解释了在Python处理导入模块的时候出现错误以及具体的情况分析,非常的详尽,有需要的小伙伴可以参考下
收藏 0 赞 0 分享
查看更多