Tensorflow之矩阵基础

灰太狼 2022-01-29 18:11 360阅读 0赞

## 一、矩阵的定义以及矩阵之间的运算 ##

1.矩阵的定义

#矩阵 其实就是一个元素为列表的列表
    '''
                                               3 3 3
    [[1,2,3],[1,2,3],[1,2,3]] 这就是一个三维矩阵 3 3 3 其他的以此类推
                                               3 3 3
    '''
    import tensorflow as tf
    #定义一个三维矩阵常量
    data1 = tf.constant([
                         [1,2,3],
                         [4,5,6],
                         [7,8,9]
                                ])
    print(data1.shape)#打印矩阵的维度
    #矩阵的行和列都是自零开始的
    with tf.Session() as sess:
        print(sess.run(data1))#打印整体
        print(sess.run(data1[0]))#打印第几行矩阵的内容
        print(sess.run(data1[0,1]))#打印具体的值第几行第几列的数据
        '''还可以以切片的形式输出'''
        print(sess.run(data1[:2,1]))#打印从第1行到第2行的第1列数据 即2 5
        print(sess.run(data1[:,:2]))#打印每一行的第一 二列数据即 1 2 4 5 7 8

输出结果：

(3, 3)
    [[1 2 3]
     [4 5 6]
     [7 8 9]]
    [1 2 3]
    2
    [2 5]
    [[1 2]
     [4 5]
     [7 8]]

2.矩阵的运算 这里我们说的是加法和乘法

#矩阵运算
    import tensorflow as tf
    '''乘法规则 两个矩阵s1 和 s2 s1为m1*n1 s2为m2*n2 则n1要等于m2 最终的矩阵为m1*n2
       加法规则 两个矩阵规格必须一样都是m*n才可进行运算
       s1= 1, 2  s2 = 5, 6 则s1*s2=  1*5 + 2*7, 1*6 + 2*8   s1+s2= 1+5 ,2+6
           3, 4       7, 8           3*5 + 4*7 ,3*6 + 4*8          3+7 ,4+8
    '''
    data1 = tf.constant([[1,2],[3,4]])
    data2 = tf.constant([[5,6],[7,8]])
    matMul = tf.matmul(data1,data2)
    matAdd = tf.add(data1,data2)
    with tf.Session() as sess:
        print(sess.run(matMul))
        print(sess.run(matAdd))

输出结果：

[[19 22]
     [43 50]]
    [[ 6  8]
     [10 12]]

## 二、一些特殊矩阵(全0、全1、随机矩阵)： ##

import tensorflow as tf
    '''定义全0 全1 填充 随机矩阵'''
    mat0 = tf.constant([[0,0,0],[0,0,0]])#显然当数据量很大时这样不行
    mat1 = tf.zeros([3,4])#定义全0矩阵
    mat2 = tf.ones([3,4])#定义全1矩阵
    mat3 = tf.fill([3,4],15)#以15来填充矩阵
    mat4 = tf.random_uniform([3,4],1,5)#定义一个3行4列的以1 到5 随机数填充的矩阵
    with tf.Session() as sess:
        print(sess.run(mat0))
        print('全0矩阵',sess.run(mat1))
        print('全1矩阵',sess.run(mat2))
        print('自定义填充矩阵',sess.run(mat3))
        print('随机矩阵',sess.run(mat4))

输出结果：

[[0 0 0]
     [0 0 0]]
    全0矩阵 [[0. 0. 0. 0.]
     [0. 0. 0. 0.]
     [0. 0. 0. 0.]]
    全1矩阵 [[1. 1. 1. 1.]
     [1. 1. 1. 1.]
     [1. 1. 1. 1.]]
    自定义填充矩阵 [[15 15 15 15]
     [15 15 15 15]
     [15 15 15 15]]
    随机矩阵 [[4.9475193 4.405265  4.329329  4.6825447]
     [2.1526985 1.4548941 4.059652  1.4330664]
     [1.7129827 4.0956717 2.4845014 3.4982362]]