《PyTorch深度学习实战》(一)
1. 张量
张量(Tensor)是一个数学对象,可以看作是向量和矩阵的推广。在数学和物理学中,张量被用来描述多维空间中的量,这些量可能具有多个方向和大小。
张量的定义和性质如下:
阶数(Order):张量的阶数表示张量的维度。一个标量(Scalar)是0阶张量,一个向量(Vector)是1阶张量,一个矩阵(Matrix)是2阶张量。更高阶的张量可以表示为多维数组。
分量(Components):张量的分量是张量在特定坐标系下的数值表示。例如,一个向量的分量是其在坐标轴上的投影,一个矩阵的分量是其元素。
变换规则:当坐标系发生变化时,张量的分量会按照特定的规则进行变换。这些规则确保了张量所表示的物理量在不同坐标系下保持一致。
运算:张量之间可以进行加法、减法、乘法(包括点积、叉积、张量积等)和除法等运算。
对称性和反对称性:某些张量具有对称性或反对称性,这意味着在交换某些索引时,张量的分量保持不变或变为相反数。
在机器学习和深度学习中,张量的概念被广泛应用于表示和处理多维数据。例如,图像可以表示为3阶张量(高度、宽度、颜色通道),视频可以表示为4阶张量(帧数、高度、宽度、颜色通道)。
张量的运算和性质在许多领域都有应用,包括物理学、工程学、计算机科学等。在深度学习中,张量是构建神经网络模型的基本数据结构,用于表示输入数据、模型参数和输出结果