Як отримати множення матриць по елементам (продукт Адамара) в numpy?

102

Маю дві матриці

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

і я хочу отримати елементний продукт [[1*5,2*6], [3*7,4*8]], рівний

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

я намагався

print(np.dot(a,b))

і

print(a*b)

але обидва дають результат

[[19 22], [43 50]]

що є продуктом матриці, а не продуктом, що належить до елементів. Як я можу отримати елементний продукт (він же продукт Адамара) за допомогою вбудованих функцій?

— Малінта
джерело

4

Ви впевнені, aі bчи не є типом матриці NumPy? За допомогою цього класу *повертається внутрішній продукт, а не по елементах. Але для звичайного ndarrayкласу це *означає елементний продукт.

— bnaecker

є aта bмасиви numpy? Крім того, у вашому запитанні вище, ви використовуєте xі yдля обчислення, а не aі b. Це просто друкарська помилка?

— jtitusj

a і b є елементами матричного типу

— Numpy

8

Завжди використовуйте масивні масиви, а не нумеровані матриці. Подивіться, що про це говорять документи numpy . Також зауважте, що з python 3.5+ ви можете використовувати @для множення матриць масівні масиви, а це означає, що для використання матриць над масивами не повинно бути абсолютно жодних вагомих причин.

— Правен

3

Бути вибагливим aі складати bсписки. Вони працюватимуть у np.dot; але не в a*b. Якщо ви використовуєте np.array(a)абоnp.matrix(a) , *працює, але з різними результатами.

— hpaulj

154

Для поелементного множення matrixоб’єктів ви можете використовувати numpy.multiply:

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

Результат

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

Однак вам слід дійсно використовувати arrayзамість matrix. matrixоб'єкти мають всілякі жахливі несумісності зі звичайними ndrarays. За допомогою ndarrays ви можете просто використовувати *для поелементного множення:

a * b

Якщо ви працюєте на Python 3.5+, ви навіть не втрачаєте можливості виконувати множення матриць за допомогою оператора, оскільки @це робить множення матриць зараз :

a @ b  # matrix multiplication

— Рахуль К.П.
джерело

11

Тільки щоб додати трохи контексту: в алгебрі ця операція відома як продукт Адамара , і вона відрізняється від більш поширених матричних продуктів. en.wikipedia.org/wiki/Hadamard_product_(matricks)

— FaCoffee

36

просто зробіть це:

import numpy as np

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

a * b

— jtitusj
джерело

1

nop, це дає матричне множення. Хмара вирішує це за допомогою numpy.multiply

— Malintha

2

Яку версію та незначну версію Python ви використовуєте? А нуме?

— smci

1

Використовуючи Intel Python 3.5.2 з numpy 1.12.1, *оператор, здається, виконує множення по елементах.

— apnorton

1

Це працює для мене з Numpy 1.12.1 на Python 3.5.2 (побудована з використанням gcc).

— Автододаток

6

@Malintha, я думаю, ти замість цього

— робиш

11

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

І те, np.multiplyі *дало б можливість мудрого множення, відомого як продукт Адамара

%timeit це магія ipython

— 4rshdeep
джерело

1

Спробуйте це:

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)

Тут np.array(a)повертає 2D-масив типу, ndarrayі множення двох ndarrayпризведе до мудрого множення за елементами. Отже, результат буде:

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

Якщо ви хочете отримати матрицю, зробіть це з цим:

result = np.mat(result)

— Амір Резазаде
джерело

Поясніть, будь ласка, що це робить.

— Leopold Joy

2

@LeopoldJoy Я щойно відредагував свою відповідь, сподіваюся, це допоможе :))

— Amir Rezazadeh