关于张量(tensor)的理解

简介: 笔记

在深度学习中经常会碰到一个词,“张量”(tensor)。但对于一维,二维,三维还好理解,那么更多维度的时候呢?特别是当增加了批次(batch_size)这个维度,我们应该如何理解张量。


以pytorch为例,tensorflow也是一样的。


我们先来看这几个维度:


一维:


a = torch.tensor([1,2,3])


输出:tensor([1, 2, 3])


shape:torch.Size([3])


输出只有一个维度,所以是一维


二维:


a = torch.tensor([[1,2,3]])


输出:tensor([[1, 2, 3]])


shape:torch.Size([1, 3])


a = torch.tensor([[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]])


tensor([[1, 2, 3],

       [4, 5, 6],

       [7, 8, 9]])


shape:torch.Size([3, 3])


以上输出有行和列,所以上二维张量,就是一个二维矩阵。


在来看一个矩阵:


torch.ones(1,3,3)


tensor([[[1., 1., 1.],

        [1., 1., 1.],

        [1., 1., 1.]]])


我们注意到这个张量是有三个维度的,前面多了一个维度1。但貌似没看出这个1体现在哪里,我们再来看一个张量,进一步看一下这个最前面的维度体现在哪里:


torch.ones(3,3,3)


tensor([[[1., 1., 1.],

        [1., 1., 1.],

        [1., 1., 1.]],


       [[1., 1., 1.],

        [1., 1., 1.],

        [1., 1., 1.]],


       [[1., 1., 1.],

        [1., 1., 1.],

        [1., 1., 1.]]])


这回能看出来这个最前面的维度体现在哪里了么?相当于第一个3,是分了3大行,每一大行,又分了三行小行,每行又分了三列,所以是3*3*3,最后一个维度永远是列的维度。


如果你将上面的张量类比成图像,就相当于上面是3通道,每个通道的大小又是三行三列。。。


然后我们在看一个张量:


torch.ones(2,3,3,3)


tensor([[[[1., 1., 1.],

         [1., 1., 1.],

         [1., 1., 1.]],


        [[1., 1., 1.],

         [1., 1., 1.],

         [1., 1., 1.]],


        [[1., 1., 1.],

         [1., 1., 1.],

         [1., 1., 1.]]],



       [[[1., 1., 1.],

         [1., 1., 1.],

         [1., 1., 1.]],


        [[1., 1., 1.],

         [1., 1., 1.],

         [1., 1., 1.]],


        [[1., 1., 1.],

         [1., 1., 1.],

         [1., 1., 1.]]]])


上面的输出我专门用一个水平线分开了,这样更明显,上面一部分是一个维度,下面又是一个维度,所以是两个维度,再说的大白话点,就是整个张量,两大行,每大行又分了三行,每行又分了三行,然后又分了三列。


这个最前面的维度2,其实就是batchsize,就相当于这个张量是输入了两张图像,每个图像的大小是3通道,大小3*3。这样就应该比较好理解了。


再附一张图来说明一下:


image.png

希望能够说明白~~让大家更好的理解张量

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