使用tensorflow實現(xiàn)矩陣分解方式

發(fā)布時間：2020-10-11 11:08:33 來源：腳本之家閱讀：248 作者：張榮華_csdn 欄目：開發(fā)技術

采用最小二乘的求逆方法在大部分情況下是低效率的。特別地，當局鎮(zhèn)非常大時效率更低。另外一種實現(xiàn)方法是矩陣分解，此方法使用tensorflow內(nèi)建的Cholesky矩陣分解法。Cholesky矩陣分解法把一個矩陣分解為上三角矩陣和下三角矩陣，L和L'。求解Ax=b，改寫成LL'=b。首先求解Ly=b，然后求解L'x=y得到系數(shù)矩陣。

1. 導入編程庫，初始化計算圖，生成數(shù)據(jù)集。接著獲取矩陣A和b。

>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> import numpy as np

>>> import tensorflow as tf

>>> from tensorflow.python.framework import ops
>>> ops.reset_default_graph()

>>> sess=tf.Session()

>>> x_vals=np.linspace(0,10,100)

>>> y_vals=x_vals+np.random.normal(0,1,100)

>>> x_vals_column=np.transpose(np.matrix(x_vals))
>>> ones_column=np.transpose(np.matrix(np.repeat(1,100)))
>>> A=np.column_stack((x_vals_column,ones_column))
>>> b=np.transpose(np.matrix(y_vals))
>>> A_tensor=tf.constant(A)

>>> b_tensor=tf.constant(b)

2. 找到方陣的Cholesky矩陣分解。

注意：tensorflow的cholesky（）函數(shù)僅僅返回矩陣分解的下三角矩陣，因為上三角矩陣是下三角矩陣的轉置矩陣。

>>> tA_A=tf.matmul(tf.transpose(A_tensor),A_tensor)
>>> L=tf.cholesky(tA_A)
>>> tA_b=tf.matmul(tf.transpose(A_tensor),b)
>>> sol1=tf.matrix_solve(L,tA_b)

>>> sol2=tf.matrix_solve(tf.transpose(L),sol1)

3. 抽取系數(shù)

>>> solution_eval=sess.run(sol2)
>>> solution_eval
array([[1.01379067],
    [0.02290901]])
>>> slope=solution_eval[0][0]
>>> y_intercept=solution_eval[1][0]
>>> print('slope:'+str(slope))
slope:1.0137906744047482
>>> print('y_intercept:'+str(y_intercept))
y_intercept:0.022909011828880693
>>> best_fit=[]
>>> for i in x_vals:
...  best_fit.append(slope*i+y_intercept)
...
>>> plt.plot(x_vals,y_vals,'o',label='Data')
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x000001E0A58DD9B0>]
>>> plt.plot(x_vals,best_fit,'r-',label='Best fit line',linewidth=3)
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x000001E0A2DFAF98>]
>>> plt.legend(loc='upper left')
<matplotlib.legend.Legend object at 0x000001E0A58F03C8>

>>> plt.show()

使用tensorflow實現(xiàn)矩陣分解方式

以上這篇使用tensorflow實現(xiàn)矩陣分解方式就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持億速云。

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