TensorFlow学习之multiply和matmul(三)

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tf.multiply()

tf.matmul()


tf.multiply()

定义:两个矩阵中对应元素各自相乘

使用方法

tf.multiply(x,y,name=None)

参数:

x:一个数据类型为:half,float32,....的张量

y:一个类型跟张量x相同的张量

返回值:x*y element-wise

注意:两个元素的数必须有相同的数据类型,不然就会报错。

tf.matmul()

tf.matmul(a,b,transpose_a=False,transpose_b=False,adjoint_a=False,adjoint_b=False,a_is_sparse=False,b_is_sparse=False)

  • a: 一个类型为 float16, float32, float64, int32, complex64, complex128 且张量秩 > 1 的张量。
  • b: 一个类型跟张量a相同的张量。
  • transpose_a: 如果为真, a则在进行乘法计算前进行转置。
  • transpose_b: 如果为真, b则在进行乘法计算前进行转置。
  • adjoint_a: 如果为真, a则在进行乘法计算前进行共轭和转置。
  • adjoint_b: 如果为真, b则在进行乘法计算前进行共轭和转置。
  • a_is_sparse: 如果为真, a会被处理为稀疏矩阵。
  • b_is_sparse: 如果为真, b会被处理为稀疏矩阵。

注意:

(1)输入必须是矩阵(或者秩>2的张量),并且其在转置之后有想匹配的矩阵尺寸。

(2)两个矩阵必须都是相同的类型,支持的类型如下:float16,float32,float64,int32,complex64,complex128

import tensorflow as tf
a = tf.constant([[4,4],[5,6]])
b = tf.constant([[3,3],[5,6]])
sess = tf.Session()
print(sess.run(a))
print(sess.run(b))
c = tf.matmul(a,b)
d = tf.multiply(a,b)
print(sess.run(c))
print(sess.run(d))

运行结果

### 使用 TensorFlow 实现 MoE 模型 #### 创建专家模型 为了构建 Mixture of Experts (MoE) 模型,首先需要创建多个专家模型。这些专家模型通常是简单的前馈神经网络。 ```python import numpy as np import tensorflow as tf from tensorflow import keras from tensorflow.keras.layers import Dense, Input, Lambda, Layer, Softmax from tensorflow.keras.models import Model def create_expert_model(input_dim, output_dim): inputs = Input(shape=(input_dim,)) x = Dense(64, activation='relu')(inputs) x = Dense(32, activation='relu')(x) outputs = Dense(output_dim, activation='softmax')(x) model = Model(inputs=inputs, outputs=outputs) return model ``` 此函数用于生成单个专家模型[^1]。 #### 构建门控机制 门控层决定了输入数据应被分配给哪个专家处理。这通常通过一个多分类器来完成,该多分类器会输出一个概率分布,指示每个样本应该由哪一个专家负责。 ```python class GateLayer(Layer): def __init__(self, num_experts, **kwargs): super(GateLayer, self).__init__(**kwargs) self.num_experts = num_experts def build(self, input_shape): self.gate_weights = self.add_weight( shape=(input_shape[-1], self.num_experts), initializer="random_normal", trainable=True, ) def call(self, inputs): gate_outputs = tf.matmul(inputs, self.gate_weights) gate_outputs = Softmax()(gate_outputs) return gate_outputs ``` 这段代码定义了一个自定义的 Keras 层 `GateLayer` 来作为门控制器[^2]. #### 组合 MoE 模型 最后一步是组合所有的组件形成完整的 MoE 结构: ```python num_fields = 4 # 假设特征数量为4 batch_size = 10 # 批量大小设置为10 expert_input_dims = num_fields * batch_size output_dimensions = 8 # 输出维度设定为例数 number_of_experts = 5 # 定义使用的专家数目 # 初始化输入张量 inputs = Input(shape=(num_fields,), name="model_inputs") # 创建并实例化所有专家模型 experts = [create_expert_model(expert_input_dims, output_dimensions) for _ in range(number_of_experts)] # 获取门控决策向量 gates = GateLayer(num_experts=number_of_experts)(inputs) # 计算加权求后的最终预测值 weighted_sum = None for idx, expert in enumerate(experts): current_output = expert(inputs) expanded_gate_values = tf.expand_dims(gates[:, idx], axis=-1) weighted_current_output = tf.multiply(current_output, expanded_gate_values) if weighted_sum is None: weighted_sum = weighted_current_output else: weighted_sum += weighted_current_output final_output = weighted_sum / number_of_experts moe_model = Model(inputs=[inputs], outputs=[final_output]) ``` 上述代码片段展示了如何利用之前定义好的各个部分组装成一个完整的 MoE 模型[^3].
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