Tensorflow broadcast 广播机制

本文讲解了TensorFlow中广播机制的重要性,通过实际例子说明如何确保多维数组操作时维度的一致性,并展示了正确使用广播进行元素相乘的操作过程。理解并掌握这一概念对于避免维度错误至关重要。
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针对多维情况,需要保证维度一致性,举个栗子:

需要对保证除需广播的维度以外其余所有维度均相等即可

举个栗子

import tensorflow as tf
a = tf.random_normal([1,2,3])
b = tf.random_normal([1,2])
d = a*b
with tf.Session() as sess:
    print(sess.run(d))

当代码段如上时,报错维度不一致

原因,虽然a和b的前两个维度一致,但b缺少了第3个维度,无法广播

再来看正确的广播方式

import tensorflow as tf
a = tf.random_normal([1,2,3])
b = tf.random_normal([1,2])
c = b[...,tf.newaxis]
e = a*c
with tf.Session() as sess:
    print(sess.run(e))

成功输出结果

这里是因为c增加了第三个维度,使得只有在广播的维度(第三维度)上二者不同,因此可以成功应用广播。

参考TensorFlow 和 NumPy 的 Broadcasting 机制探秘 - 简书

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TensorFlow 是由Google Brain 团队开发的开源机器学习框架,广泛应用于深度学习研究和生产环境。 它提供了一个灵活的平台,用于构建和训练各种机器学习模型

在Python中,广播机制是指针对两个不同形状的数组进行对应项的加、减、乘、除运算时,首先将数组调整为统一的形状,然后再进行运算。这种机制在Numpy、TensorFlow和PyTorch等库中都有应用。\[1\] 举个例子来阐述Python的广播机制。如果有一个形状为(3,4,5)的三维数组A和一个形状为(4,5)的二维数组B,由于A和B的后缘维度都为(4,5),所以可以进行广播机制。同理,如果A为(3,4)的二维数组,B为(4,)的一维数组,它们的后缘维度都是4,所以也可以进行广播。另外,如果A为(4,5)的三维数组,B为(4,1)的二维数组,两者维度相同,但其中一个维度的其中一方为1,也可以进行广播。\[2\] 下面是一个验证广播机制的小程序: ```python import numpy as np a = np.array(\[\[1,2,3\],\[4,5,6\]\]) # 2*3 b = np.array(\[\[1\],\[3\]\]) # 2*1 c = a + b print(c) a = np.array(\[\[\[1,2\],\[2,3\],\[3,4\]\],\[\[2,3\],\[4,5\],\[7,8\]\]\]) # 2*3*2 b = np.array(\[\[6,6\],\[7,7\],\[8,8\]\]) # 3*2 c = a + b print(c) print(c.shape) ``` 参考链接:\[https://www.cnblogs.com/jiaxin359/p/9021726.html\](https://www.cnblogs.com/jiaxin359/p/9021726.html) \[2\] 需要注意的是,当两个数组的形状无法满足广播机制的条件时,会抛出ValueError异常。例如,如果数组a的形状为(3,3),数组b的形状为(2,3),那么它们无法进行广播运算,会抛出异常。\[3\] #### 引用[.reference_title] - *1* *3* [【Python学习记录】Numpy广播机制(broadcast)](https://blog.youkuaiyun.com/xxm524/article/details/128210631)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *2* [python的广播机制broadcasting)](https://blog.youkuaiyun.com/weixin_44319196/article/details/107871808)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
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