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如何在 numpy 中获得逐元素矩阵乘法(Hadamard 乘积)?

我有两个矩阵

a = np.matrix([[1,2], [3,4]])
b = np.matrix([[5,6], [7,8]])

我想得到元素乘积[[1*5,2*6], [3*7,4*8]],等于

[[5,12], [21,32]]

我努力了

print(np.dot(a,b)) 

print(a*b)

但都给出了结果

[[19 22], [43 50]]

这是矩阵乘积,而不是元素乘积。如何使用内置函数获得逐元素产品(又名 Hadamard 产品)?

你确定 ab 不是 NumPy 的矩阵类型吗?使用此类,* 返回内积,而不是元素方式。但对于通常的 ndarray 类,* 表示元素乘积。
ab 是 numpy 数组吗?此外,在您上面的问题中,您使用 xy 而不是 ab 进行计算。这只是一个错字吗?
a 和 b 是 numpy 矩阵类型元素
始终使用 numpy 数组,而不是 numpy 矩阵。有关此内容,请参见 what the numpy docs say。另请注意,从 python 3.5+ 开始,您可以将 @ for matrix multiplication 与 numpy 数组一起使用,这意味着绝对没有充分的理由在数组上使用矩阵。
为了挑剔,ab 是列表。他们将在 np.dot 工作;但不在 a*b 中。如果您使用 np.array(a)np.matrix(a)* 有效,但结果不同。

u
user2357112

对于 matrix 对象的元素乘法,您可以使用 numpy.multiply

import numpy as np
a = np.array([[1,2],[3,4]])
b = np.array([[5,6],[7,8]])
np.multiply(a,b)

结果

array([[ 5, 12],
       [21, 32]])

但是,您确实应该使用 array 而不是 matrixmatrix 对象与常规 ndarray 有各种可怕的不兼容性。使用 ndarrays,您可以只使用 * 进行元素乘法:

a * b

如果您使用的是 Python 3.5+,您甚至不会失去使用运算符执行矩阵乘法的能力,因为 @ does matrix multiplication now

a @ b  # matrix multiplication

只是添加一点上下文:在代数中,这个运算被称为 Hadamard 积,它不同于更常见的矩阵积。 en.wikipedia.org/wiki/Hadamard_product_(matrices)
j
jtitusj

这样做:

import numpy as np

a = np.array([[1,2],[3,4]])
b = np.array([[5,6],[7,8]])

a * b

nop,它给出了矩阵乘法。云使用 numpy.multiply 解决它
您使用的是哪个版本的 Python 和次要版本?和麻木的?
将 Intel Python 3.5.2 与 numpy 1.12.1 一起使用,* 运算符似乎执行逐元素乘法。
这也适用于 Python 3.5.2(使用 gcc 构建)上的 Numpy 1.12.1。
@Malintha,我认为您正在做 a = np.**matrix**([[1,2],[3,4]])
C
Chiel
import numpy as np
x = np.array([[1,2,3], [4,5,6]])
y = np.array([[-1, 2, 0], [-2, 5, 1]])

x*y
Out: 
array([[-1,  4,  0],
       [-8, 25,  6]])

%timeit x*y
1000000 loops, best of 3: 421 ns per loop

np.multiply(x,y)
Out: 
array([[-1,  4,  0],
       [-8, 25,  6]])

%timeit np.multiply(x, y)
1000000 loops, best of 3: 457 ns per loop

np.multiply* 都会产生称为 Hadamard 积的元素明智乘法

%timeit 是 ipython 的魔法


a
amrezzd

尝试这个:

a = np.matrix([[1,2], [3,4]])
b = np.matrix([[5,6], [7,8]])

#This would result a 'numpy.ndarray'
result = np.array(a) * np.array(b)

在这里,np.array(a) 返回一个 ndarray 类型的二维数组,两个 ndarray 的乘法将产生逐元素乘法。所以结果是:

result = [[5, 12], [21, 32]]

如果你想得到一个矩阵,用这个来做:

result = np.mat(result)

请解释这是做什么的。
@LeopoldJoy我刚刚编辑了我的答案,希望这会有所帮助:))