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Python tf.linalg.LinearOperatorIdentity用法及代码示例


LinearOperator 的作用类似于 [batch] 方单位矩阵。

继承自:LinearOperatorModule

用法

tf.linalg.LinearOperatorIdentity(
    num_rows, batch_shape=None, dtype=None, is_non_singular=True,
    is_self_adjoint=True, is_positive_definite=True, is_square=True,
    assert_proper_shapes=False, name='LinearOperatorIdentity'
)

参数

  • num_rows 标量非负整数 Tensor 。相应单位矩阵中的行数。
  • batch_shape 可选 1-D 整数 Tensor 。前导维度的形状。如果 None ,则此运算符没有前导维度。
  • dtype 此运算符表示的矩阵的数据类型。
  • is_non_singular 期望这个运算符是非奇异的。
  • is_self_adjoint 期望这个算子等于它的厄米转置。
  • is_positive_definite 期望这个算子是正定的,意思是二次形式x^H A x对所有非零具有正实部x.请注意,我们不要求算子自伴是正定的。看:https://en.wikipedia.org/wiki/Positive-definite_matrix#Extension_for_non-symmetric_matrices
  • is_square 期望此运算符的行为类似于方形 [batch] 矩阵。
  • assert_proper_shapes Pythonbool。如果 False ,仅执行初始化和方法参数是否具有正确形状的静态检查。如果 True 和静态检查没有定论,则将断言添加到图中。
  • name LinearOperator 的名称

抛出

  • ValueError 如果 num_rows 被静态确定为非标量或负数。
  • ValueError 如果 batch_shape 被静态确定为不是一维或负数。
  • ValueError 如果以下任何一项不是True{is_self_adjoint, is_non_singular, is_positive_definite}
  • TypeError 如果 num_rowsbatch_shape 是 ref-type(例如变量)。

属性

  • H 返回当前的伴随LinearOperator.

    给定 A 表示此 LinearOperator ,返回 A* 。请注意,调用self.adjoint()self.H 是等效的。

  • batch_shape TensorShape这批尺寸的LinearOperator.

    如果此运算符的作用类似于带有 A.shape = [B1,...,Bb, M, N] 的批处理矩阵 A,则返回 TensorShape([B1,...,Bb]) ,相当于 A.shape[:-2]

  • domain_dimension 此运算符的域的维度(在向量空间的意义上)。

    如果此运算符的作用类似于带有 A.shape = [B1,...,Bb, M, N] 的批处理矩阵 A ,则返回 N

  • dtype TensorDType 由此 LinearOperator 处理。
  • graph_parents 这个的图依赖列表LinearOperator. (已弃用)

    警告:此函数已弃用。它将在未来的版本中删除。更新说明:请勿调用 graph_parents

  • is_non_singular
  • is_positive_definite
  • is_self_adjoint
  • is_square 返回 True/False 取决于此运算符是否为正方形。
  • parameters 用于实例化此 LinearOperator 的参数字典。
  • range_dimension 此运算符范围的维度(在向量空间的意义上)。

    如果此运算符的作用类似于带有 A.shape = [B1,...,Bb, M, N] 的批处理矩阵 A ,则返回 M

  • shape TensorShape这个的LinearOperator.

    如果此运算符的作用类似于带有 A.shape = [B1,...,Bb, M, N] 的批处理矩阵 A ,则返回 TensorShape([B1,...,Bb, M, N]) ,等效于 A.shape

  • tensor_rank 与此运算符对应的矩阵的秩(在张量的意义上)。

    如果此运算符的作用类似于带有 A.shape = [B1,...,Bb, M, N] 的批处理矩阵 A ,则返回 b + 2

该运算符的作用类似于 [batch] 单位矩阵 A ,对于某些 b >= 0 ,其形状为 [B1,...,Bb, N, N] 。第一个 b 索引索引批处理成员。对于每个批次索引 (i1,...,ib) , A[i1,...,ib,::] 是一个 N x N 矩阵。此矩阵A 未具体化,但为了广播此形状将是相关的。

LinearOperatorIdentity 使用 num_rows 以及可选的 batch_shapedtype 参数进行初始化。如果 batch_shapeNone ,则此运算符有效地传递所有参数。如果提供了batch_shape,则可能会发生广播,这将需要制作副本。

# Create a 2 x 2 identity matrix.
operator = LinearOperatorIdentity(num_rows=2, dtype=tf.float32)

operator.to_dense()
==> [[1., 0.]
     [0., 1.]]

operator.shape
==> [2, 2]

operator.log_abs_determinant()
==> 0.

x = ... Shape [2, 4] Tensor
operator.matmul(x)
==> Shape [2, 4] Tensor, same as x.

y = tf.random.normal(shape=[3, 2, 4])
# Note that y.shape is compatible with operator.shape because operator.shape
# is broadcast to [3, 2, 2].
# This broadcast does NOT require copying data, since we can infer that y
# will be passed through without changing shape.  We are always able to infer
# this if the operator has no batch_shape.
x = operator.solve(y)
==> Shape [3, 2, 4] Tensor, same as y.

# Create a 2-batch of 2x2 identity matrices
operator = LinearOperatorIdentity(num_rows=2, batch_shape=[2])
operator.to_dense()
==> [[[1., 0.]
      [0., 1.]],
     [[1., 0.]
      [0., 1.]]]

# Here, even though the operator has a batch shape, the input is the same as
# the output, so x can be passed through without a copy.  The operator is able
# to detect that no broadcast is necessary because both x and the operator
# have statically defined shape.
x = ... Shape [2, 2, 3]
operator.matmul(x)
==> Shape [2, 2, 3] Tensor, same as x

# Here the operator and x have different batch_shape, and are broadcast.
# This requires a copy, since the output is different size than the input.
x = ... Shape [1, 2, 3]
operator.matmul(x)
==> Shape [2, 2, 3] Tensor, equal to [x, x]

形状兼容性

该运算符作用于具有兼容形状的 [batch] 矩阵。 x 是与 matmulsolve 的形状兼容的批处理矩阵,如果

operator.shape = [B1,...,Bb] + [N, N],  with b >= 0
x.shape =   [C1,...,Cc] + [N, R],
and [C1,...,Cc] broadcasts with [B1,...,Bb] to [D1,...,Dd]

性能

如果 batch_shape 初始化参数是 None

  • operator.matmul(x)O(1)
  • operator.solve(x)O(1)
  • operator.determinant()O(1)

如果提供了batch_shape 初始化arg,并且静态检查不能排除广播的需要:

  • operator.matmul(x)O(D1*...*Dd*N*R)
  • operator.solve(x)O(D1*...*Dd*N*R)
  • operator.determinant()O(B1*...*Bb)

矩阵属性提示

LinearOperator 使用 is_X 形式的布尔标志初始化,用于 X = non_singular, self_adjoint, positive_definite, square 。它们具有以下含义:

  • 如果 is_X == True ,调用者应该期望操作符具有属性 X 。这是一个应该实现的承诺,但不是运行时断言。例如,有限的浮点精度可能会导致违反这些承诺。
  • 如果 is_X == False ,调用者应该期望操作符没有 X
  • 如果is_X == None(默认),调用者应该没有任何期望。

相关用法


注:本文由纯净天空筛选整理自tensorflow.org大神的英文原创作品 tf.linalg.LinearOperatorIdentity。非经特殊声明,原始代码版权归原作者所有,本译文未经允许或授权,请勿转载或复制。