np.eye() 与np.zeros()区别

时间: 2023-11-01 17:55:10 浏览: 165
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numpy_class.7z

np.eye()函数与np.zeros()函数在生成数组的方式上有所区别。 首先，np.zeros()函数生成的数组中的所有元素都是0。它接受一个元组作为参数，用于指定数组的形状。例如，np.zeros((2, 3))将生成一个2行3列的数组，其中所有的元素都是0。 而np.eye()函数则生成的是一个对角阵，也就是主对角线上的元素为1，其他元素为0。它接受两个参数N和M，其中N表示生成的数组的行数，M表示列数。如果没有指定M，则默认与N相等。例如，np.eye(3)将生成一个3行3列的对角阵，其中主对角线上的元素都为1，其他元素都为0。 除了生成对角阵，np.eye()函数还可以将一个label数组，大小为(1, m)或者(m, 1)的数组，转化成one-hot数组。这在一些机器学习任务中经常使用，用于表示类别标签的编码。例如，给定一个大小为(1, 3)的label数组[0, 1, 2]，可以使用np.eye(3)将其转化为one-hot数组[[1, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 1]]。 综上所述，np.zeros()函数生成全为0的数组，而np.eye()函数生成对角阵或将label数组转化成one-hot数组。
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F11 = np.eye(Nc F21 = np.eye(Nc) F31 = np.zeros([Nc,Nc])解释这段代码

1. 第一行代码 F11 = np.eye(Nc) 创建了一个 Nc × Nc 的单位矩阵，并将其赋值给变量 F11。np.eye() 函数用于生成单位矩阵，所以 F11 是一个主对角线上元素全为 1，其余元素全为 0 的矩阵。 2. 第二行代码 F21 = np...

用中文解释一下这段代码在干什么def householder(a): n = len(a) v = np.zeros(n) v[0] = np.linalg.norm(a) if a[0] < 0: v[0] = -v[0] v = v + a v = v / np.linalg.norm(v) H = np.eye(n) - 2 * np.outer(v, v) return H def qr_décomposition(A): m, n = A.shape Q = np.eye(m) R = A.copy() for j in range(min(m, n)): a = R[j:, j] H = np.eye(m) H[j:, j:] = householder(a) Q = Q @ H.T R = H @ R return Q, R

Householder 变换是一种线性变换，可以将一个向量变换为与所选轴共线的向量。在这里，它被用于将矩阵 "A" 变换为上三角矩阵 "R"，以进行 QR 分解。 具体来说，对于一个向量 "a"，Householder 变换的目标是找到一个...

def householder(a): n = len(a) v = np.zeros(n) v[0] = np.linalg.norm(a) if a[0] < 0: v[0] = -v[0] v = v + a v = v / np.linalg.norm(v) H = np.eye(n) - 2 * np.outer(v, v) return H def qr_décomposition(A): m, n = A.shape Q = np.eye(m) R = A.copy() for j in range(min(m, n)): a = R[j:, j] H = np.eye(m) H[j:, j:] = householder(a) Q = Q @ H.T R = H @ R return Q, R这段代码中加减乘除这样的基本运算有多少次

- 加法：4次（v = np.zeros(n)，v = v + a，v = v / np.linalg.norm(v)，Q = Q @ H.T） - 减法：2次（v[0] = -v[0]，R = A.copy()） - 乘法：7次（2次np.outer(v, v)，2次H @ R，2次Q @ H.T，1次H[j:, j:] = ...

ValueError Traceback (most recent call last) <ipython-input-22-000300cc57e6> in <module> ----> 1 QR(M) <ipython-input-21-01e8d556429b> in QR(A) 6 a = R[j:, j] 7 v = np.zeros(m) ----> 8 v[j:] = a + np.sign(a[0]) * np.linalg.norm(a) * np.eye(m)[j:] 9 v = v / np.linalg.norm(v) 10 H = np.eye(m) - 2 * np.outer(v, v) ValueError: could not broadcast input array from shape (10,10) into shape (10,)会报错

v[j:] = a + np.sign(a[0]) * np.linalg.norm(a) * np.eye(m)[j:] v = v / np.linalg.norm(v) H = np.eye(m) - 2 * np.outer(v, v) Q = Q @ H R = H @ R x = sp.symbols('a1:11') coeff_matrix = sp.Matrix...

ValueError Traceback (most recent call last) <ipython-input-20-000300cc57e6> in <module> ----> 1 QR(M) <ipython-input-19-490e012c78fb> in QR(A) 6 a = R[j:, j] 7 v = np.zeros(m) ----> 8 v[j:] = a + np.sign(a[0]) * np.linalg.norm(a) * np.eye(1, m, j) 9 v = v / np.linalg.norm(v) 10 H = np.eye(m) - 2 * np.outer(v, v) ValueError: operands could not be broadcast together with shapes (9,) (1,10) 会报这个错

这个错误是因为 np.eye(1, m, j) 返回的是一个形状为 (1, m) 的矩阵，而 a 是一个形状为 (9,) 的向量，无法直接相加。可以将 np.eye(1, m, j) 改为 np.eye(m)[j:]，如下所示： def QR(A): m, n = ...

这个a是任意取的吗？代码如下def householder(a): n = len(a) v = np.zeros(n) v[0] = np.linalg.norm(a) if a[0] < 0: v[0] = -v[0] v = v + a v = v / np.linalg.norm(v) H = np.eye(n) - 2 * np.outer(v, v) return H

然后，v = v + a是将向量v与向量a相加，生成一个新的向量v。接着，将v的2范数归一化得到v的单位向量。最后，函数返回一个Householder变换矩阵H，H的维度也是n，是通过对单位向量v进行外积和双重矩阵减法所得到的。

def optimal_bellman(env, gamma=1.): p = np.zeros((env.nS, env.nA, env.nS)) r = np.zeros((env.nS, env.nA)) for state in range(env.nS - 1): for action in range(env.nA): for prob, next_state, reward, done in env.P[state][action]: p[state, action, next_state] += prob r[state, action] += (reward * prob) c = np.ones(env.nS) a_ub = gamma * p.reshape(-1, env.nS) - \ np.repeat(np.eye(env.nS), env.nA, axis=0) b_ub = -r.reshape(-1) a_eq = np.zeros((0, env.nS)) b_eq = np.zeros(0) bounds = [(None, None), ] * env.nS res = scipy.optimize.linprog(c, a_ub, b_ub, bounds=bounds, method='interior-point') v = res.x q = r + gamma * np.dot(p, v) return v, q 解释

这段代码实现了基于贝尔曼方程的最优值函数和最优动作值函数的计算。具体来说，它首先初始化了一个三维数组p，用于存储状态、动作和下一个状态之间的转移概率。同时，还初始化了一个二维数组r，用于存储状态和动作...

优化：import numpy as np import scipy.signal as signal import scipy.io.wavfile as wavfile import pywt import matplotlib.pyplot as plt def wiener_filter(x, fs, cutoff): # 维纳滤波函数 N = len(x) freqs, Pxx = signal.periodogram(x, fs=fs) H = np.zeros(N) H[freqs <= cutoff] = 1 Pxx_smooth = np.maximum(Pxx, np.max(Pxx) * 1e-6) H_smooth = np.maximum(H, np.max(H) * 1e-6) G = H_smooth / (H_smooth + 1 / Pxx_smooth) y = np.real(np.fft.ifft(np.fft.fft(x) * G)) return y def kalman_filter(x): # 卡尔曼滤波函数 Q = np.diag([0.01, 1]) R = np.diag([1, 0.1]) A = np.array([[1, 1], [0, 1]]) H = np.array([[1, 0], [0, 1]]) x_hat = np.zeros((2, len(x))) P = np.zeros((2, 2, len(x))) x_hat[:, 0] = np.array([x[0], 0]) P[:, :, 0] = np.eye(2) for k in range(1, len(x)): x_hat[:, k] = np.dot(A, x_hat[:, k-1]) P[:, :, k] = np.dot(np.dot(A, P[:, :, k-1]), A.T) + Q K = np.dot(np.dot(P[:, :, k], H.T), np.linalg.inv(np.dot(np.dot(H, P[:, :, k]), H.T) + R)) x_hat[:, k] += np.dot(K, x[k] - np.dot(H, x_hat[:, k])) P[:, :, k] = np.dot(np.eye(2) - np.dot(K, H), P[:, :, k]) y = x_hat[0, :] return y # 读取含有噪声的语音信号 rate, data = wavfile.read("shengyin.wav") data = data.astype(float) / 32767.0 # 维纳滤波 y_wiener = wiener_filter(data, fs=rate, cutoff=1000) # 卡尔曼滤波 y_kalman = kalman_filter(data) # 保存滤波后的信号到文件中 wavfile.write("wiener_filtered.wav", rate, np.int32(y_wiener * 32767.0)) wavfile.write("kalman_filtered.wav", rate, np.int32(y_kalman * 32767.0))

P[:, :, k] = np.dot(np.eye(2) - np.dot(K, H), P[:, :, k]) y = x_hat[0, :] return y def filter_wav_file(in_file: str, out_file: str, filter_func) -> None: # 读取含有噪声的语音信号 rate, data = ...

dt = 1.0 # 采样时间 A = np.array([[1, dt, 0.5*dt*dt], [0, 1, dt], [0, 0, 1]]) # 状态转移矩阵 H = np.array([1, 0, 0]).reshape(1, 3) # 观测矩阵 Q = np.array([[0.05, 0.05, 0.0], [0.05, 0.1, 0.01], [0.0, 0.01, 0.01]]) # 过程噪声协方差矩阵 R = np.array([0.5]).reshape(1, 1) # 观测噪声协方差矩阵 P = np.eye(3) # 状态协方差矩阵 # 定义卡尔曼滤波函数 def kalman_filter(z): x_hat = np.zeros((3, 1)) # 初始状态向量 for i in range(len(z)): # 预测 x_hat_minus = np.dot(A, x_hat) P_minus = np.dot(np.dot(A, P), A.T) + Q # 更新 K = np.dot(np.dot(P_minus, H.T), np.linalg.inv(np.dot(np.dot(H, P_minus), H.T) + R)) x_hat = x_hat_minus + np.dot(K, (z[i] - np.dot(H, x_hat_minus))) P = np.dot((np.eye(3) - np.dot(K, H)), P_minus) return x_hat # 对每个方向的时序信号进行卡尔曼滤波 x_filt = kalman_filter(x)报错File "G:\project2\KSVD.py", line 36, in <module> x_filt = kalman_filter(x) File "G:\project2\KSVD.py", line 26, in kalman_filter P_minus = np.dot(np.dot(A, P), A.T) + Q UnboundLocalError: local variable 'P' referenced before assignment

x_hat = np.zeros((3, 1)) # 初始状态向量 for i in range(len(z)): # 预测 x_hat_minus = np.dot(A, x_hat) P_minus = np.dot(np.dot(A, P), A.T) + Q # 更新 K = np.dot(np.dot(P_minus, H.T), np.linalg....

请帮我检查一下这段代码def QR(A): def householder(a): n = len(a) v = np.zeros(n) v[0] = np.linalg.norm(a) if a[0] < 0: v[0] = -v[0] v = v + a v = v / np.linalg.norm(v) H = np.eye(n) - 2 * np.outer(v, v) return H def qr_factorization(A): m, n = A.shape Q = np.eye(m) R = A.copy() for j in range(min(m, n)): a = R[j:, j] H = np.eye(m) H[j:, j:] = householder(a) Q = Q @ H.T R = H @ R return Q, R Q, R = qr_factorization(A) b = sp.Matrix(sp.symbols('a1:11')) b = Q @ sp.Matrix(b) x = sp.zeros(10, 1) for i in range(9, -1, -1): x[i] = b[i] for j in range(i+1, 10): x[i] -= R[i, j] * x[j] x[i] /= R[i, i] coeff_matrix = sp.Matrix(np.zeros((10, 10))) for i in range(10): for j in range(10): coeff_matrix[i, j] = x[i].coeff(sp.Symbol('a{}'.format(j + 1))) return coeff_matrix

import numpy as np import sympy as sp 另外，由于在QR分解中涉及到矩阵运算，建议在函数定义时就指定输入参数的类型，例如： def QR(A: np.ndarray) -> sp.Matrix: ... 这样能够提高代码的可读性...

def k_matrix(self,matrix, k=8): num = matrix.shape[0] knn_graph = np.zeros(matrix.shape) idx_sort = np.argsort(-(matrix - np.eye(num)), axis=1) for i in range(num): knn_graph[i, idx_sort[i, :k + 1]] = matrix[i, idx_sort[i, :k + 1]] knn_graph[idx_sort[i, :k + 1], i] = matrix[idx_sort[i, :k + 1], i] return knn_graph + np.eye(num)，把这个方法转换为pytorch语言

knn_graph = torch.zeros(matrix.shape) idx_sort = torch.argsort(-(matrix - torch.eye(num)), dim=1) for i in range(num): knn_graph[i, idx_sort[i, :k + 1]] = matrix[i, idx_sort[i, :k + 1]] knn_graph...

def QR(A): def householder(a): n = len(a) v = np.zeros(n) v[0] = np.linalg.norm(a) if a[0] < 0: v[0] = -v[0] v = v + a v = v / np.linalg.norm(v) H = np.eye(n) - 2 * np.outer(v, v) return H def qr_factorization(A): m, n = A.shape Q = np.eye(m) R = A.copy() for j in range(min(m, n)): a = R[j:, j] H = np.eye(m) H[j:, j:] = householder(a) Q = Q @ H.T R = H @ R return Q, R Q, R = qr_factorization(A) b = sp.Matrix(sp.symbols('a1:11')) # 求解Ly=b中的y y = sp.zeros(10, 1) # 初始化y y = Q.T@b # 求解Ux=y中的x x = sp.zeros(10, 1) # 初始化x for i in range(9, -1, -1): x[i] = y[i] for j in range(i+1, 10): x[i] -= R[i, j] * x[j] x[i] /= R[i, i] coeff_matrix = sp.Matrix(np.zeros((10, 10))) for i in range(10): for j in range(10): coeff_matrix[i, j] = x[i].coeff(sp.Symbol('a{}'.format(j + 1))) return(coeff_matrix)把这段代码精简一下

可以将函数householder和qr_factorization合并成一个函数，并去掉中间变量...其中，v是Householder变换中的向量，a + np.sign(a[0]) * np.linalg.norm(a) * np.eye(1, m, j)可以用来消去第一个元素之外的元素。

p = 10 mean = np.zeros(p) sigma = np.zeros((p, p)) for i in range(p): for j in range(p): sigma[i, j] = np.exp(-abs(i-j)) mydata = mvn(mean, sigma, size=1000) #生成数据 beta = mvn(0.2np.ones(p),0.01sigma,size=6) #生成后60%数据的β for p2 in range(2,4): mydata[:, p2] = np.where(mydata[:, p2] > 0, 1, 0) #将第二个20%的数据转化为二进制 for p3 in range(5,p): mydata[:, p3] = np.where(mydata[:, p3] > 0.5, 2, np.where(mydata[:, p3] <= -0.5, 0, 1)) U = uniform.rvs(size=1000) U = 1 - U U = np.log(U) J = np.diag(U) # 生成1000个随机数满足(0,1)的均匀分布 for p40 in range(0,4): A11=0.2mydata[:, :p40].sum(axis=1) for p60 in range(4,p): A12=0.2mydata[:, :p60].sum(axis=1) A1=A11+A12 #情景1 B = 10*((0.01)**10) * np.exp(A1) E = np.eye(1000) T = np.zeros((1000, 1)) for m in range(1000): T[m, 0] = J[m, m]/ B T = np.sqrt(T).T 删失时间 Ci = np.random.exponential(scale=7, size=1000).reshape(-1, 1) time = np.zeros((1000, 1)) for m in range(1000): if T[0, m] > Ci[m, 0]: time[m, 0] = Ci[m, 0] else: time[m, 0] = T E = np.zeros((1000, 1)) for m in range(1000): if T[0, m] > Ci[m, 0]: E[m, 0] = 0 else: E[m, 0] = 1 X=mydata Y=time E=E 为什么得出来的T是nan

A1 = np.where(A1 == 0, 1e-10, A1) # 将A1中的0替换为较小的非零值 B = 10 * ((0.01) ** 10) * np.exp(A1) 这样做可以避免除以0导致的NaN值问题。请注意，我在代码中使用了一个较小的非零值（1e-10），你可以...

N=4000 k=4 J=1 sigma=np.eye(k) y=np.zeros(k) f = open('data.txt','w') c=np.random.random(k+1) c[0]*=30 for j in range(0,J): mu=np.random.random(k)*30 A = np.random.multivariate_normal(mu, sigma, N) for n in A: mm=0 for s in n: f.write(str(s)+'\t') y[mm]=s mm=mm+1 z=fun(y,k,c) f.write(str(z)) f.write('\r\n') #\r\n为换行符 f.close()

这段代码的作用是生成一个大小为N=4000，维度为k=4的数据集，其中每个数据点都是从一个均值为mu，协方差矩阵为sigma的多元正态分布中采样得到的。同时，对于每个数据点，都会通过一个函数fun计算出一个标签z，并将...

x_note = [] x_offset = [] for press_time_dict in midi_list: last_offset = Fraction(0, 1) sorted_keys = sorted(press_time_dict.keys(), key=lambda t: float(Fraction(t))) for i, key in enumerate(sorted_keys): note_arr = np.zeros(shape=(len(total_keys), len(duration_keys)), dtype=np.float32) for note, duration in press_time_dict[key]: note_arr[total_keys.index(note), duration_keys.index(duration)] = 1. note_arr[np.max(note_arr, axis=-1) == 0., duration_keys.index('0')] = 1. cur_offset = Fraction(key) x_offset.append(str(cur_offset - last_offset)) last_offset = cur_offset x_note.append(note_arr) x_note = np.stack(x_note, axis=0) offset_keys = list(set(x_offset)) x_offset_idx = np.array([offset_keys.index(offset_type) for offset_type in x_offset]) x_offset = np.eye(len(offset_keys), dtype=np.int32)[x_offset_idx] x_offset = np.array(x_offset, dtype=np.float32) np.save("notes_array.npy", x_note) np.save("offsets_array.npy", x_offset) np.save("note_keys_dict.npy", total_keys) np.save("note_offsets_dict.npy", offset_keys) np.save("note_durations_dict.npy", duration_keys)

这段代码的作用是将midi_list列表中的所有键值对转换为神经网络的输入格式。具体来说，它将每个键值对转换为一个二维数组，其中每行表示一个音符，每列表示一个持续时间。对于每个键值对，它还将其对应的偏移量...
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资源摘要信息:"Blaseball Plus" Blaseball Plus是一个与游戏Blaseball相关的扩展项目，该项目提供了一系列扩展和改进功能，以增强Blaseball游戏体验。在这个项目中，JavaScript被用作主要开发语言，通过在package.json文件中定义的脚本来完成构建任务。项目说明中提到了开发环境的要求，即在20.09版本上进行开发，并且提供了一个flake.nix文件来复制确切的构建环境。虽然Nix薄片是一项处于工作状态（WIP）的功能且尚未完全记录，但可能需要用户自行安装系统依赖项，其中列出了Node.js和纱（Yarn）的特定版本。 ### 知识点详细说明： #### 1. Blaseball游戏： Blaseball是一个虚构的棒球游戏，它在互联网社区中流行，其特点是独特的规则、随机事件和社区参与的元素。 #### 2. 扩展开发： Blaseball Plus是一个扩展，它可能是为在浏览器中运行的Blaseball游戏提供额外功能和改进的软件。扩展开发通常涉及编写额外的代码来增强现有软件的功能。 #### 3. JavaScript编程语言： JavaScript是一种高级的、解释执行的编程语言，被广泛用于网页和Web应用的客户端脚本编写，是开发Web扩展的关键技术之一。 #### 4. package.json文件： 这是Node.js项目的核心配置文件，用于声明项目的各种配置选项，包括项目名称、版本、依赖关系以及脚本命令等。 #### 5.构建脚本： 描述中提到的脚本，如`build:dev`、`build:prod:unsigned`和`build:prod:signed`，这些脚本用于自动化构建过程，可能包括编译、打包、签名等步骤。`yarn run`命令用于执行这些脚本。 #### 6. yarn包管理器： Yarn是一个快速、可靠和安全的依赖项管理工具，类似于npm（Node.js的包管理器）。它允许开发者和项目管理依赖项，通过简单的命令行界面可以轻松地安装和更新包。 #### 7. Node.js版本管理： 项目要求Node.js的具体版本，这里是14.9.0版本。管理特定的Node.js版本是重要的，因为在不同版本间可能会存在API变化或其他不兼容问题，这可能会影响扩展的构建和运行。 #### 8. 系统依赖项的安装： 文档提到可能需要用户手动安装系统依赖项，这在使用Nix薄片时尤其常见。Nix薄片（Nix flakes）是一个实验性的Nix特性，用于提供可复现的开发环境和构建设置。 #### 9. Web扩展的工件放置： 构建后的工件放置在`addon/web-ext-artifacts/`目录中，表明这可能是一个基于WebExtension的扩展项目。WebExtension是一种跨浏览器的扩展API，用于创建浏览器扩展。 #### 10. 扩展部署： 描述中提到了两种不同类型的构建版本：开发版（dev）和生产版（prod），其中生产版又分为未签名（unsigned）和已签名（signed）版本。这些不同的构建版本用于不同阶段的开发和发布。 通过这份文档，我们能够了解到Blaseball Plus项目的开发环境配置、构建脚本的使用、依赖管理工具的运用以及Web扩展的基本概念和部署流程。这些知识点对于理解JavaScript项目开发和扩展构建具有重要意义。
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