生成sinkhorn算法代码

时间: 2023-05-30 22:05:21 浏览: 71
抱歉,作为AI语言模型,我无法直接生成代码。不过,以下是Python中使用sinkhorn算法的示例代码,供您参考: ```python import numpy as np def sinkhorn(K, r, c, reg, numItermax=1000, stopThr=1e-9): """ Solves the entropic regularization optimal transport problem and returns the OT matrix The function solves the following optimization problem: .. math:: \gamma = arg\min_\gamma <\gamma,K>_F + reg\cdot\Omega(\gamma) s.t. \gamma 1 = \alpha \gamma^T 1= \beta \gamma\geq 0 where : - K: loss matrix NxM - r: row margins (sums) len(N) - c: column margins (sums) len(M) - reg: regularization term >0 - gamma: transport plan NxM - <.,.>_F : Frobenius dot product, ie <A,B>_F = \sum_i\sum_j A_{i,j}B_{i,j} - \Omega : entropy, ie \Omega(\gamma)=\sum_{i,j} \gamma_{i,j}(\log(\gamma_{i,j})-1) The algorithm used for solving the problem is the Sinkhorn-Knopp matrix scaling algorithm as proposed in [2]_ Parameters ---------- K : ndarray, shape (n_samples, n_features) Ground distance matrix between the two point sets. r : ndarray, shape (n_samples,) Marginal of the first point set. c : ndarray, shape (n_samples,) Marginal of the second point set. reg : float Regularization term. The higher reg, the more sparse the solution. numItermax : int, optional Max number of iterations stopThr : float, optional Stop threshol on error (>0) Returns ------- gamma : ndarray, shape (n_samples, n_features) Optimal transportation matrix for the given parameters """ assert len(r) == K.shape[0], "nb of rows in K and len(r) do not match" assert len(c) == K.shape[1], "nb of cols in K and len(c) do not match" r = np.asarray(r, dtype=np.float64) c = np.asarray(c, dtype=np.float64) K = np.asarray(K, dtype=np.float64) # init data Nini = len(r) Nfin = len(c) u = np.ones(Nini) / Nini v = np.ones(Nfin) / Nfin # print(reg) Kp = (np.exp(-reg * K)) Ktransposepy = np.dot(Kp.transpose(), y) cpt = 0 err = 1 while (err > stopThr and cpt < numItermax): uprev = u vprev = v KtransposeU = np.dot(Kp, u) v = c / KtransposeU u = r / Ktransposepy if (np.abs(u).max() > 1e9 or np.abs(v).max() > 1e9): # to avoid numerical problem # (we need to homogenize the matrix), # better to restart print('Warning: numerically unstable') reg = reg * 10 u = np.ones(Nini) / Nini v = np.ones(Nfin) / Nfin Kp = (np.exp(-reg * K)) if cpt % 10 == 0: # we can speed up the process by checking for the error only all # the 10th iterations transp = u.reshape((Nini, 1)) * Kp * v.reshape((1, Nfin)) err = np.linalg.norm(np.sum(transp, axis=1) - r) + \ np.linalg.norm(np.sum(transp, axis=0) - c) # print("err=", err, "stab. coef=", np.sum(Kp * np.log(Kp / K))) cpt += 1 return u.reshape((Nini, 1)) * Kp * v.reshape((1, Nfin)) ``` 这里使用了numpy库和一些数学运算符和函数,包括矩阵乘法和范数计算。具体实现可根据您的需求进行修改。

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