在 Tensorflow 中进行这种基于切片的乘法的最有效方法

Posted 2023-02-23

【中文标题】在 Tensorflow 中进行这种基于切片的乘法的最有效方法

【英文标题】：Most efficient way to do this slice based multiplication in Tensorflow

【发布时间】：2017-11-12 19:42:33

【问题描述】：

我正在尝试执行将二维矩阵的切片乘以常数的操作。

例如，如果我想将除前 2 列之外的所有内容相乘

要在 numpy 中执行此操作，可以这样做：

a = np.array([[0,7,4],
              [1,6,4],
              [0,2,4],
              [4,2,7]])
a[:, 2:] = 2.0*a[:, 2:]

>> a
>> array([[ 0,  7,  8],
          [ 1,  6,  8],
          [ 0,  2,  8],
          [ 4,  2, 14]])

但是，至少从我搜索到的内容来看，tensorflow 目前还没有直接的方法来做到这一点。

我当前的解决方案是创建 a 最初作为两个单独的张量 a1 和 a2，将第二个张量乘以 2.0，然后将它们跨轴 = 1 连接。操作很简单，这是可能的。但是我有两个问题

这是最有效的方法吗 是否有更好（通用/高效）的方法来执行此操作，以使功能更接近 numpy 的切片魔法（也许 https://www.tensorflow.org/api_docs/python/tf/scatter_

【参考方案1】：

一种选择是执行逐项乘法，如下所示：

import tensorflow as tf

a = tf.Variable(initial_value=[[0,7,4],[1,6,4],[0,2,4],[4,2,7]])
b = tf.mul(a,[1,1,2])

s=tf.InteractiveSession()
s.run(tf.global_variables_initializer())
b.eval()

这会打印出来

array([[ 0,  7,  8],
       [ 1,  6,  8],
       [ 0,  2,  8],
       [ 4,  2, 14]])

更一般地说，如果a 有更多列，您可以这样做：

import tensorflow as tf

a = tf.Variable(initial_value=[[0,7,4],[1,6,4],[0,2,4],[4,2,7]])
b = tf.mul(a,[1,1]+[2 for i in range(a.get_shape()[1]-2)])

s=tf.InteractiveSession()
s.run(tf.global_variables_initializer())
b.eval()

或者如果你的矩阵有很多列，你可以替换

b = tf.mul(a,[1,1]+[2 for i in range(a.get_shape()[1]-2)])

与

import numpy as np
b = tf.mul(a,np.concatenate((np.array([1,1]),2*np.ones(a.get_shape()[1]-2))))

【讨论】：

嗨 Miriam，感谢您的选择。如何将其推广到可变的二维？ IE。如果 a.shape = (N,D)。需要定义 [1,1,2,2,2,2......2]

@miriamfaber 感谢您的更新！它看起来不错（虽然 tf.mul 是 tf.matmul）我想知道您是否有任何理由将 numpy 用于常量数组而不是 tensorflow 等效项

@undercurrent 你也可以使用 tf.ones，我只是忘记了它的存在。请注意，tf.matmul 和 tf.mul 并不相同。前者是通常的矩阵乘法，而后者是逐项乘积。在我的回答中，我使用了后者

啊哈，感谢您的澄清。回复：matmul（哎呀！）我的意思是写 tf.multiply()