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详解Python中的算术乘法、数组乘法与矩阵乘法

(1)算术乘法,整数、实数、复数、高精度实数之间的乘法。 ? (2)列表、元组、字符串这几种类型的对象与整数之间的乘法,表示对列表、元组或字符串进行重复,返回新列表、元组、字符串。 ?...数组与标量相乘,等价于乘法运算符或numpy.multiply()函数: ? 如果两个数组是长度相同的一维数组,计算结果为两个向量的内积: ?...如果两个数组是形状分别为(m,k)和(k,n)的二维数组,表示两个矩阵相乘,结果为(m,n)的二维数组,此时一般使用等价的矩阵乘法运算符@或者numpy的函数matmul(): ?...在这种情况下,第一个数组的最后一个维度和第二个数组的倒数第二个维度将会消失,如下图所示,划红线的维度消失: ? 6)numpy矩阵与矩阵相乘时,运算符*和@功能相同,都表示线性代数里的矩阵乘法。...7)连乘,计算所有数值相乘的结果,可以使用标准库函数math.prod(),Python 3.8之后支持。 ? 扩展库函数numpy.prod()提供了更强大的功能。 ?

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    矩阵乘法的java实现

    文章目录 1、算法思想 2、代码实现 1、算法思想 最近老是碰到迭代问题,小数太多手算又算不过来,写个矩阵乘法辅助一下吧。 有两个矩阵A和B,计算矩阵A与B相乘之后的结果C。...A的列数必须等于B的行数 用矩阵A的第i行的值分别乘以矩阵B的第J列,然后将结果相加,就得到C[i][j]。...矩阵A的行等于C的行,矩阵B的列等于C的列,这两个数值用来控制循环的次数,但是每一步中需要把行和列中对应的乘机求和,所以再加一个内循环控制乘法求和就行。...下面我们进行矩阵乘法的测试 A = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 & 9\\ 1 & 1& 1 \end{bmatrix} B= \...[lineLength][listLength];//相乘的结果矩阵 //乘法 for(int i=0;i<lineLength;i++){ for

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    算法系列-----矩阵(四)-------------矩阵的乘法

    (double)的一维数组,b是浮点数; * @return 返回值是一个浮点型一维数组(列向量a乘以数b的结果) */ public static double[] multi(double...; for (int i = 0; i < hang; i++) { result[i] = a[i] * b; } return result; } 行向量乘以列向量: 他们的结果作为向量乘法结果矩阵的某一个元素...param args * 参数a,b是两个浮点型(double)的一维数组 * @return 返回值是一个浮点型二维矩阵 */ public static double...: /** * 矩阵相乘的函数 * * @param args * 参数a,b是两个浮点型(double)的二维数组 * @return 返回值是一个浮点型二维数组...: /** * 矩阵相乘的函数 * * @param args * 参数a是个浮点型(double)的二维数组,a是一维数组 * @return 返回值是一个浮点型二维数组

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    疯子的算法总结(五) 矩阵乘法 (矩阵快速幂)

    学过线性代数的都知道矩阵的乘法,矩阵乘法条件第为一个矩阵的行数等与第二个矩阵的列数,乘法为第一个矩阵的第一行乘以第二个矩阵的第一列的对应元素的和作为结果矩阵的第一行第一列的元素。...(详解参见线性代数) 于是我们可以写出矩阵惩乘法的代码 struct JZ{ int m[maxn][maxn]; }; JZ muti(JZ a,JZ b) { JZ temp;...我们参考快速幂,将数字的乘法换成矩阵的乘法,可以得出矩阵快速幂的代码; #include using namespace std; const int MOD=1e8+5;...我们定义一个矩阵A |0 1| |1 1| 定义F(0)=0,F(1)=1。 构成矩阵F矩阵|0 1| A矩阵的N次幂,乘以F矩阵的第一项就是第N个斐波那契数列。...证明: F矩阵乘以A矩阵代表将右侧元素给左侧,右侧元素等于右侧加左侧。矩阵的乘法满足结合律,所以FXX*……N……X = F (XXX……*X) 所以定义不同的F矩阵可以得到不同的斐波那契数列。

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    numpy基础属性方法随机整理(8):矩阵乘法 及 对应元素相乘的矩阵乘法

    矩阵运算基础知识参考:矩阵的运算及其规则注意区分数组和矩阵的乘法运算表示方法(详见第三点代码)1) matrix multiplication矩阵乘法: (m,n) x (n,p) --> (m,p)...# 矩阵乘法运算前提:矩阵1的列=矩阵2的行 3种用法: np.dot(matrix_a, matrix_b) == matrix_a @ matrix_b == matrix_a * matrix_b2...) element-wise product : 矩阵对应元素相乘1种用法:np.multiply(matrix_c, matrix_d) 对于nd.array()类型而言,数组 arrA * arrB...: (m,n) x (n,p) --> (m,p) # 矩阵乘法运算前提:矩阵1的列=矩阵2的行3种用法: np.dot(matrix_a, matrix_b) == matrix_a @ matrix_b...(matrix_c, matrix_d) # 对应位置元素相乘print(method_1)#[[ 5 12 26]# [ 21 32 725]# [143 168 345]]3) 矩阵乘法和数组乘法

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    对矩阵乘法的深入理解

    本文是对《机器学习数学基础》第2章2.1.5节矩阵乘法内容的补充和扩展。通过本节内容,在原书简要介绍矩阵乘法的基础上,能够更全面、深入理解矩阵乘法的含义。...在2.1.5节中,给出了矩阵乘法最基本的定义,令矩阵 和矩阵 相乘,定义乘积 中 为: 这种定义的方法便于手工计算——手工计算,在计算机流行的现在,并非特别重要。...设线性变换 的矩阵为 阶矩阵 ,线性变换 的矩阵为 解矩阵 ,则: 所以,符合线性变换 的矩阵有 和 来决定。 若定义: ,即矩阵乘法。...以行列展开 对于两个矩阵的乘法 ,还可以表示成多个矩阵的和: 这种方式的展开计算,在矩阵分解中会有重要应用(参阅《机器学习数学基础》第3章3.5.2节特征分解)。...此处不单独演示分块矩阵的计算。 在以上几种对矩阵乘法的理解中,其本质是采用不同的计算单元。这有助于我们将其他有关概念综合起来,从而加深对矩阵乘法的含义理解。

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    Mapreduce实现矩阵乘法的算法思路

    大数据计算中经常会遇到矩阵乘法计算问题,所以Mapreduce实现矩阵乘法是重要的基础知识,下文我尽量用通俗的语言描述该算法。...1.首先回顾矩阵乘法基础 矩阵A和B可以相乘的前提是,A的列数和B的行数相同,因为乘法结果的矩阵C中每一个元素Cij,是A的第i行和B的第j列做点积运算的结果,参见下图: 2.进入正题 在了解了矩阵乘法规则后...通过分析上述矩阵乘法过程我们可以发现,其实C矩阵的每一个元素的计算过程都是相互独立的,比如C11和C21的计算不会相互影响,可以同时进行。...注意,这里是一对多的,每个A或者B的元素都会参与多个C元素的计算,如果不明白请再看第一遍矩阵乘法规则。...OK,Map过程结束,所有参与Cij的的A、B元素都shuffle到同一个Reduce了,Reduce的算法思路就简单了,通过标志位区分数据来源(A或B)创建数组,然后两个数组做点积即可。

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    PyTorch入门笔记-常见的矩阵乘法

    torch.matmul 函数功能强大,虽然可以使用其重载的运算符 @,但是使用起来比较麻烦,并且在实际使用场景中,常用的矩阵乘积运算就那么几种。...为了方便使用这些常用的矩阵乘积运算,PyTorch 提供了一些更为方便的函数。...二维矩阵乘法 神经网络中包含大量的 2D 张量矩阵乘法运算,而使用 torch.matmul 函数比较复杂,因此 PyTorch 提供了更为简单方便的 torch.mm(input, other, out...torch.matmul 函数支持广播,主要指的是当参与矩阵乘积运算的两个张量中其中有一个是 1D 张量,torch.matmul 函数会将其广播成 2D 张量参与运算,最后将广播添加的维度删除作为最终...批量矩阵乘法 image.png ? 同理,由于 torch.bmm 函数不支持广播,相对应的输入的两个张量必须为 3D。

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    大佬是怎么优雅实现矩阵乘法的?

    内容很简单,就是在CPU上实现单精度矩阵乘法。看了一下,结果非常好:CPU的利用率很高。更可贵的是核心代码只有很短不到200行。 之前总觉得自己很了解高性能计算,无外乎就是“局部性+向量”随便搞一搞。...所以我们的问题如下:输入是棕色矩阵A和蓝色矩阵B,求红色矩阵C ? 我们知道一般矩阵乘法就是一堆循环的嵌套,这个也不例外。在代码里,最外层结果是输出矩阵的行遍历。...现在我们把它们都利用上:先来思考下我们能不能直接在A矩阵用ymm?如果用的话,那么我们会把A矩阵一行的连续数据存到一起。这些数据会和谁运算呢?是B的一列数据,也就是图中黑色的部分。...还剩一个,我们先把A的第一行第一列的数字读出来,把它复制8份拓展成一个ymm,然后和这三个B的ymm作element-wise的乘法,把结果累加到ymm0~ymm2里。 现在发现这个算法的精妙了么?...对的!他正好把16个ymm都用上了,一个不多一个不少 ? 之后我们该干嘛?其实有很多选择,比如我们把ymm12~ymm14往下移动一行,和第一行第二列的数字做乘法,如下图: ?

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    矩阵乘法加速器的设计框架

    矩阵乘法和硬件模型 一般来说,矩阵乘法加速器中需要加速的计算可表示为 \[ C = A\times B + C \] 其中 (Ain R^{mtimes k}) , (Bin R^{ktimes n}...矩阵乘法加速器,一般至少包括计算单元,缓存(SRAM等构成)和内存(譬如DDR等)。其中缓存的读写速率较高,可以和计算单元的运算速度相匹配,但容量较小;内存的容量相对缓存较大,但读写速率较低。 ?...带宽优化的矩阵乘法加速器设计 和一般的处理器相比,特定的加速器可以设计数量巨大的计算单元(譬如Google TPU V1设计了65536个乘法器);但是DDR的带宽的提升却是有限的。...矩阵乘法加速器的设计目的一般是为了加速大规模的矩阵乘法计算,为了简化分析过程,假设矩阵 (A,B,C) 的大小 (S_A,S_B,S_C) 均远大于 (M) ,即计算过程中每次只能在缓存中存放一部分数据...计算优化的矩阵乘法加速器设计 依据第二节的结果,每次计算的子矩阵为 \[C_{sub}^{p\times q} += A_{sub}^{p\times 1} + B_{sub}^{1\times q}

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    吴恩达机器学习笔记16-矩阵与矩阵的乘法

    ”那一节已经知道向量也是一种特殊的矩阵,那这一节我们把后面的这个向量给一般化为矩阵,即矩阵和矩阵的乘法。...上图中两个矩阵,左边的这个是2×3的矩阵、右边这个是3×2的矩阵,我们可以把右边这个矩阵的第一列抽出来,就变成了2×3的矩阵和一个3×1的列向量的乘法,这就和上一视频讲到的一样了。...对于一般的情况,矩阵和矩阵的乘法的形式如下图: ?...从前面的示例我们可知,矩阵A和矩阵B的乘,可以简化为矩阵A和矩阵B的列向量的乘,然后再把结果拼成C。就完成了矩阵与矩阵的乘法。...我们小时候学乘法的时候知道有很多的运算法则可以使用,那么,矩阵和矩阵的乘法有没有这样的一些法则供我们使用呢?且听下回。

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    深度学习中的矩阵乘法与光学实现

    上篇笔记里(基于硅光芯片的深度学习)提到:深度学习中涉及到大量的矩阵乘法。今天主要对此展开介绍。 我们先看一下简单的神经元模型,如下图所示, ?...可以看出函数f的变量可以写成矩阵乘法W*X的形式。对于含有多个隐藏层的人工神经网络,每个节点都会涉及矩阵乘法,因此深度学习中会涉及到大量的矩阵乘法。 接下来我们来看一看矩阵乘法如何在光芯片上实现。...线性代数中,可以通过奇异值分解(singular value decomposition),将一个复杂的矩阵化简成对角矩阵与幺正矩阵相乘。具体来说,m*n阶矩阵M可以写成下式, ?...而对角矩阵Sigma也可以通过衰减器等方法实现。因此,矩阵M就可以通过光学方法实现。MIT研究组的深度学习光芯片如下图所示,其中红色对应幺正矩阵,蓝色对应对角矩阵。 ?...通过多个MZ干涉器级联的方法,可以实现矩阵M,矩阵元对应深度学习中的连接权与阈值。

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    Fortran如何实现矩阵与向量的乘法运算

    矩阵是二维数组,而向量是一维数组,内置函数matmul不能实现矩阵与向量的乘法运算。在这一点Fortran不如matlab灵活。 Fortran如何实现矩阵与向量的乘法运算,现有以下三种方法供参考。...一)将一维数组看作二维数组的退化形式,比如a(3)可以看作a(3,1)或者a(1,3),这样就可以用matmul函数计算了。 ?...二)用spread函数将一维数组扩展成二维数组,同样可用matmul函数计算。 来看过程。 ? ? 数组c的第一列就是需要的计算结果。 spread(B,2,2)就是按列扩展,成为二维数组 ?...dot_product函数是向量点积运算函数,可将二维数组的每一行抽取出来,和一维数组作dot_product运算。 ? 程序员为什么会重复造轮子?...现在的软件发展趋势,越来越多的基础服务能够“开箱即用”、“拿来用就好”,越来越多的新软件可以通过组合已有类库、服务以搭积木的方式完成。

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    数组的运算+矩阵的运算

    数组运算指的是数组对应元素之间的运算,也称作点运算,而等下讲到的矩阵的乘法、除法以及乘方那些都是有特殊的数学含义,和数组相对应元素的运算不一样,所以会在数组乘法、除法和乘方的运算符前加个点表示点运算...可以看到D是由A和B转置的乘积,刚刚也说过了,乘法需要一个矩阵的列数要和后一个矩阵的行数保持一致,接着说下除法,除法分为左除和右除,就是“\”和”/”,这个就是线代里的左除和右除,即表达式两边同时左除或者右除...还有一个是矩阵的指数和对数运算,这是很重要的两个运算,函数分别就是:expm和logm,使用举例: ? A的那个操作,没什么实际意义,对数的值要为正实数就是了。...点运算 看到这个标题,估计你对矩阵和数组的区别可能就有点懵了,现在我就再简单粗暴的解释下,矩阵的元素只能是数字,但是数组可以是字符等,还有,矩阵其实应该说是一个数学概念,而数组是计算机的一个概念,矩阵是以数组的形式存在...,一维的数组是向量,多维的数组相当于矩阵,前提是元素是数字,然后总的一句话就是,矩阵是数组的子集~ 对乘法、除法和乘方进行举例,要注意矩阵的维数: ?

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