机器学习 day17( Tensorflow和Numpy中的数据形式 )

  1. Numpy和Tensorflow
  • NumPy (Numerical Python) 是 Python 语言的一个扩展程序库,支持大量的维度数组与矩阵运算,此外也针对数组运算提供大量的数学函数库。
  • TensorFlow是Google开源的第二代用于数字计算的软件库。它是基于数据流图的处理框架,数据流图由有向边和节点组成,节点表示数学运算,有向边表示运算节点之间的数据交互。TensorFlow从字面意义上来讲有两层含义,一个是Tensor,它代表的是节点之间传递的数据,通常这个数据是一个n维矩阵。第二层意思Flow,指的是数据流,形象理解就是数据按照流的形式进入数据运算图的各个节点。
  1. 矩阵
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  • 图中的矩阵是一个二维数组,它通常用 行*列 来表示
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  • 矩阵在Numpy中的形式是由内外两层方括号来组成,向量在Numpy中的形式是由一层方括号来组成
  • 如图:第一个是 1 * 2 矩阵,第二个是 2 * 1矩阵,第三个是一维向量也叫一维数组
  • 在线性回归和逻辑回归中,我们使用一维向量(一维数组)来表示输入特征X,在Tensorflow中,我们使用矩阵(二维数组)来表示输入特征X,这能使Tensorflow更高效的处理非常大的数据集
  1. 代码的具体实现
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  • a1为矩阵 [ [ 200.0,17.0 ] ] ,打印出来的结果为tensor,如tf.Tensor一行,其中shape表示该矩阵为 1*3 矩阵,float32为单精度,表示矩阵内部的元素为浮点数,且在计算机中用32个比特位(4个字节)表示一个数。
  • Tensor(张量)是一种数据类型,用于存储和执行矩阵计算。在这里,张量可以视为矩阵的一种表示方式。
  • 可以用 .numpy() 函数来将tensor(张量)转换为numpy 数组,它们的数据还是相同,只是形式改变

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  • layer 2的激活值a2是一个 1*1 的矩阵 [ [ 0.8 ] ],仍是一个二维数组
  • 将a2打印出来,结果为tensor,它的shape为(1,1),元素为float32。
  • 仍然可以用 .numpy() 函数来使 tensor(张量)转换成numpy 数组
  1. tensor和numpy array的不同
  • 主要区别在于:numpy不支持GPU加速,而tensor可以在GPU上进行更高效的计算,大大提高深度学习模型的训练和推断速度
  • 当把numpy array 传递给 tensorflow时,tensorflow会将其转换为自己的内部格式,tensor(张量),当我们将数据从tensorflow中读取时,可以将其保留为张量或转换成numpy array。
  1. tensor的其他优势
  • 支持自动微分:深度学习中的反向传播算法需要计算梯度,而Tensor可以自动计算梯度,这使得深度学习模型的训练更加方便和高效。
  • 支持多种数据类型:Tensor可以存储多种数据类型,包括整数、浮点数、布尔值等,这使得深度学习模型可以处理多种类型的数据。
  • 支持分布式计算:Tensor可以在多个设备和机器之间进行分布式计算,这使得深度学习模型可以扩展到更大的数据集和更复杂的模型

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转载自blog.csdn.net/u011453680/article/details/131153843