ND4J的基本操作總結(jié)

這篇文章主要講解了“ND4J的基本操作總結(jié)”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“ND4J的基本操作總結(jié)”吧！

一、ND4J的在內(nèi)存中的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

    對(duì)于ND4J而言，所有的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在堆外內(nèi)存，是一維的連續(xù)內(nèi)存，INDArray 只是指向了這片連續(xù)的內(nèi)存空間，把連續(xù)內(nèi)存映射成張量，ND4J定義了兩種排序規(guī)則：C order和F order，C order表示行優(yōu)先，F(xiàn) order表示列優(yōu)先。下圖展示了ND4J的內(nèi)存存儲(chǔ)。

    上圖可以看出，不過(guò)張量是幾維，對(duì)應(yīng)的物理存儲(chǔ)都是一維的連續(xù)內(nèi)存空間，NDArray在指向這片連續(xù)的地址，這正是ND4J強(qiáng)大的地方，對(duì)于各種矩陣操作，例如：矩陣轉(zhuǎn)置、矩陣加標(biāo)量等等操作，都可以輕而易舉的實(shí)現(xiàn)，而不用花力氣去dup一個(gè)巨型數(shù)組，高性能也表現(xiàn)在這種優(yōu)雅的設(shè)計(jì)方式上。

二、ND4J的基本操作

    1、加法

    INDArray add(INDArray other)  ：元素對(duì)應(yīng)相加，返回的張量是拷貝出來(lái)的

    INDArray addi(INDArray other) ：元素對(duì)應(yīng)相加，與上面不同的是，返回值不是拷貝出來(lái)的新數(shù)組，而是用計(jì)算結(jié)果替換原內(nèi)存數(shù)據(jù)

    INDArray add(Number n)：每個(gè)元素加上一個(gè)標(biāo)量

    INDArray addi(Number n)：每個(gè)元素加上一個(gè)標(biāo)量，并覆蓋原數(shù)組

    2、減法

     INDArray sub(Number n)：每個(gè)元素減去一個(gè)標(biāo)量

    INDArray subi(Number n)：每個(gè)元素減去標(biāo)量，并覆蓋原數(shù)組

    INDArray sub(INDArray other)：對(duì)應(yīng)元素相減

     INDArray subi(INDArray other)：對(duì)應(yīng)元素相減，并覆蓋原數(shù)組

    3、乘法

    乘法分兩種，對(duì)應(yīng)元素相乘和矩陣乘法

    INDArray mul(INDArray other)：對(duì)應(yīng)元素相乘

    INDArray muli(INDArray other)：對(duì)應(yīng)元素相乘，并覆蓋原數(shù)組

     INDArray mmul(INDArray other)：矩陣相乘

    INDArray mmuli(INDArray other)：矩陣相乘，并覆蓋原數(shù)組

    4、除法

    INDArray div(INDArray other)：對(duì)應(yīng)元素相除

    INDArray divi(INDArray other)：對(duì)應(yīng)元素相除并覆蓋原數(shù)組

    INDArray div(Number n)：每個(gè)元素除以一個(gè)標(biāo)量

    INDArray divi(Number n)：每個(gè)元素除以一個(gè)標(biāo)量，并覆蓋原數(shù)組

    5、矩陣轉(zhuǎn)置

     INDArray transpose()

    INDArray transposei()

    總結(jié)一下：后面以i結(jié)尾的方法，表示in place，也就是會(huì)覆蓋原內(nèi)存空間的數(shù)據(jù)，和”傳引用“一個(gè)意思

    6、張量創(chuàng)建

    Nd4j類(lèi)中定義了很多靜態(tài)方法，用于創(chuàng)建N維張量，用法例如： Nd4j.zeros(nRows, nColumns)

    public static INDArray zeros(int rows, int columns) ：創(chuàng)建一個(gè)全部元素為0的張量

     public static INDArray ones(int rows, int columns) ：創(chuàng)建一個(gè)全部元素為1的張量

    public static INDArray hstack(INDArray... arrs)：沿著水平方向接起多個(gè)矩陣，矩陣必須有相同的行

    public static INDArray vstack(INDArray... arrs)：沿著垂直方向接起多個(gè)矩陣，矩陣必須有相同的列

     public static INDArray rand(int rows, int columns)：隨機(jī)對(duì)應(yīng)形狀的張量

    public static INDArray rand(int[] shape)：隨機(jī)對(duì)應(yīng)形狀的張量

    7、張量設(shè)置值

    INDArray putScalar(int[] i, double value)：對(duì)應(yīng)位置設(shè)置標(biāo)量

    INDArray putScalar(int row, int col, double value)：對(duì)應(yīng)行列處設(shè)置標(biāo)量

    INDArray put(INDArrayIndex[] indices, INDArray element):對(duì)應(yīng)維度處設(shè)置INDArray

    8、其他操作

    INDArray reshape(int... newShape)：重新定義張量形狀

    這里只是列舉了ND4J的一些常用操作，ND4J還定義了很多對(duì)應(yīng)張量靈活的操作，例如求和、求平均、求最大值、求最小值、BooleanIndexing根據(jù)條件替換張量值、常用函數(shù)操作（sigmoid、tanh等等），要了解更多的詳情，可以深入去看DL4J的example或者單元測(cè)試，去體驗(yàn)這個(gè)優(yōu)秀的張量運(yùn)算庫(kù)。

感謝各位的閱讀，以上就是“ND4J的基本操作總結(jié)”的內(nèi)容了，經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)ND4J的基本操作總結(jié)這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！