DL4J实战之五:矩阵操作基本功 (2)

准备一个静态方法,可以将INDArray实例的详情打印出来,用的就是rand和shape方法:

private static void disp(String type, INDArray indArray) { StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("*****************************************************\n"); stringBuilder.append(type) .append("\n维度 : ").append(indArray.rank()) .append("\n形状 : ").append(Arrays.toString(indArray.shape())) .append("\n完整矩阵 : \n").append(indArray); System.out.println(stringBuilder); } 创建矩阵

全零矩阵:zeros

// 创建2行3列的全零矩阵 INDArray indArray0 = Nd4j.zeros(2, 3); disp("全零矩阵", indArray0);

执行结果

全零矩阵 维度 : 2 形状 : [2, 3] 完整矩阵 : [[ 0, 0, 0], [ 0, 0, 0]]

全1矩阵:ones

// 创建2行3列的全一矩阵 INDArray indArray1 = Nd4j.ones(2, 3); disp("全一矩阵", indArray1);

执行结果

全一矩阵 维度 : 2 形状 : [2, 3] 完整矩阵 : [[ 1.0000, 1.0000, 1.0000], [ 1.0000, 1.0000, 1.0000]]

全是指定值的矩阵:valueArrayOf

// 创建2行3列的全是指定值的矩阵 INDArray indArray2 = Nd4j.valueArrayOf(new int[] {2, 3}, 888); disp("全是指定值(888)的矩阵", indArray2);

执行结果

全是指定值(888)的矩阵 维度 : 2 形状 : [2, 3] 完整矩阵 : [[ 888.0000, 888.0000, 888.0000], [ 888.0000, 888.0000, 888.0000]]

rand:随机矩阵(0到1之间的随机数)

// 创建2行3列的随机矩阵 INDArray indArray2 = Nd4j.rand(2, 3); disp("随机矩阵", indArray2);

执行结果

随机矩阵 维度 : 2 形状 : [2, 3] 完整矩阵 : [[ 0.7236, 0.5159, 0.1908], [ 0.9458, 0.4413, 0.4173]]

随机高斯分布的矩阵(平均值为0,标准差为1):randn

// 创建2行3列的随机高斯分布矩阵 INDArray indArray3 = Nd4j.randn(2, 3); disp("随机高斯分布矩阵", indArray3);

执行结果

随机高斯分布矩阵 维度 : 2 形状 : [2, 3] 完整矩阵 : [[ -0.4287, -0.5790, 0.5004], [ -0.5122, 1.0551, -0.1998]]

等差数列:linspace

// 创建等差数列, // 从1到6、长度为10的等差数列 INDArray indArray4 = Nd4j.linspace(1,6, 10); disp("等差数列", indArray4);

执行结果

等差数列 维度 : 1 形状 : [10] 完整矩阵 : [ 1.0000, 1.5556, 2.1111, 2.6667, 3.2222, 3.7778, 4.3333, 4.8889, 5.4444, 6.0000]

根据数组创建矩阵:create(float[] data, int[] shape)

// 根据数组创建2行3列的矩阵 INDArray indArray6 = Nd4j.create(new float[] {1, 2, 3, 4, 5, 6}, new int[] {2,3}); disp("根据数组创建矩阵", indArray6);

执行结果

根据数组创建矩阵 维度 : 2 形状 : [2, 3] 完整矩阵 : [[ 1.0000, 2.0000, 3.0000], [ 4.0000, 5.0000, 6.0000]]

三维矩阵

// 三维矩阵 INDArray indArray7 = Nd4j.valueArrayOf(new int[] {2, 2, 3}, 888); disp("三维矩阵", indArray7); ```shell 三维矩阵 维度 : 3 形状 : [2, 2, 3] 完整矩阵 : [[[ 888.0000, 888.0000, 888.0000], [ 888.0000, 888.0000, 888.0000]], [[ 888.0000, 888.0000, 888.0000], [ 888.0000, 888.0000, 888.0000]]]

创建正方形二维矩阵,并且对角线上的元素值都是1.0:

// 创建3行3列的二维矩阵,对角线值为1.0 INDArray indArray10 = Nd4j.eye(3); disp("3*3矩阵,且对角线都是1.0", indArray10);

执行结果

3*3矩阵,且对角线都是1.0 维度 : 2 形状 : [3, 3] 完整矩阵 : [[ 1.0000, 0, 0], [ 0, 1.0000, 0], [ 0, 0, 1.0000]] 读操作

接下来试试读取相关的操作,回顾前面用数组创建的2行3列的矩阵,内容如下:

[[ 1.0000, 2.0000, 3.0000], [ 4.0000, 5.0000, 6.0000]]

读取指定位置:

System.out.println("读取第一行第一列位置的值 : " + indArray6.getDouble(1,1));

执行结果

读取第一行第一列位置的值 : 5.0

指定行:

System.out.println("读取第一行 : " + indArray6.getRow(1));

执行结果

读取第一行 : [ 4.0000, 5.0000, 6.0000]

指定列:

System.out.println("读取第二列 : " + indArray6.getColumn(2));

执行结果

读取第二列 : [ 3.0000, 6.0000]

指定多列:

System.out.println("读取第二、三列 : " + indArray6.getColumns(1,2));

执行结果

读取第二、三列 : [[ 2.0000, 3.0000], [ 5.0000, 6.0000]] 写操作

接下来试试读取相关的操作,回顾前面用数组创建的2行3列的矩阵,内容如下:

[[ 1.0000, 2.0000, 3.0000], [ 4.0000, 5.0000, 6.0000]]

修改指定位置,查看了源码后发现,put方法内容实际上是在调用putScalar方法:

indArray6.put(1,1, 123); indArray6.putScalar(0,0, 456); disp("a. 修改后", indArray6);

执行结果

a. 修改后 维度 : 2 形状 : [2, 3] 完整矩阵 : [[ 456.0000, 2.0000, 3.0000], [ 4.0000, 123.0000, 6.0000]]

修改整行:

// 准备一维数组 INDArray row1 = Nd4j.create(new float[] {9,8,7}); // 用一维数组替换矩阵的整行 indArray6.putRow(1, row1); disp("b. 修改后", indArray6);

执行结果

b. 修改后 维度 : 2 形状 : [2, 3] 完整矩阵 : [[ 456.0000, 2.0000, 3.0000], [ 9.0000, 8.0000, 7.0000]] 矩阵计算

矩阵计算,咱们从最基本的四则运算开始

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