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NumPy

NumPyはPythonのプログラミング言語の科学的と数学的なコンピューティングに関する拡張モジュールです。

Python 3.x

Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

Python

Pythonは、コードの読みやすさが特徴的なプログラミング言語の1つです。 強い型付け、動的型付けに対応しており、後方互換性がないバージョン2系とバージョン3系が使用されています。 商用製品の開発にも無料で使用でき、OSだけでなく仮想環境にも対応。Unicodeによる文字列操作をサポートしているため、日本語処理も標準で可能です。

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NumPyの演算について

moni

総合スコア27

NumPy

NumPyはPythonのプログラミング言語の科学的と数学的なコンピューティングに関する拡張モジュールです。

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Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

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投稿2021/03/05 00:07

編集2021/03/05 04:50

shape=(m, n) の numpy.ndarray A, B があります。
これらに対して、「それぞれの行ごとに内積を取った n 次元ベクトル」を計算したいと思っています。

現状だと内包表記を用いて以下のように計算しています。

python

1res = np.array([a @ b for a, b in zip(A, B)])

このような演算を、axis などを指定して explicit に iterate せず計算する書き方はありますでしょうか?
numpy は iterate があまり速くないイメージがあり、簡単に計算できる方法があれば知りたいです。

あまり numpy に慣れていないため初歩的な質問になりますが、どうぞよろしくお願い致します。

(追記)

python

1A = np.array([ 2 [1, 2], 3 [3, 4], 4 [5, 6] 5]) 6 7B = np.array([ 8 [7, 8], 9 [9, 10], 10 [11, 12] 11])

のとき、求めたいのは各行の内積 [23, 67, 127] となります。

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meg_

2021/03/05 00:27

簡単な例を提示していただけませんか?
moni

2021/03/05 00:34

コメントありがとうございます。追記致します。
guest

回答3

0

どうぞ

python

1A = np.array([ 2 [1, 2], 3 [3, 4], 4 [5, 6] 5]) 6 7B = np.array([ 8 [7, 8], 9 [9, 10], 10 [11, 12] 11]) 12 13 14(A*B).sum(1) # -> array([ 23, 67, 127]) 15np.sum(A*B, 1) # -> array([ 23, 67, 127])

投稿2021/03/05 03:52

kirara0048

総合スコア1399

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moni

2021/03/05 04:46

確かに Hadamard 積とって行方向に sum とればよかったですね… numpy というより線形代数の知識の欠落な気がしました、ありがとうございます。
guest

0

解決済ですが、numpy.einsumでもできるので紹介します。
https://numpy.org/doc/stable/reference/generated/numpy.einsum.html

python

1import numpy as np 2 3A = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6]]) 4B = np.array([[7, 8], [9, 10], [11, 12]]) 5 6res = np.einsum('ij,ij->i', A, B) 7print(res) 8# [ 23 67 127]

リファレンスだけではわかりにくいと思いますが、「numpy アインシュタイン縮約記法」で検索すれば解説しているところが見つかります。
理解するととても便利なので、ご参考まで。

投稿2021/03/05 02:59

bsdfan

総合スコア4794

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moni

2021/03/05 03:06

ありがとうございます。初めて見ました、面白いです! 解説記事を読んで使えるようにしたいと思います。
guest

0

ベストアンサー

reshapeはほとんど時間がかからないので、以下で良いと思います。。

python

1>>> print(A) 2[[1 2] 3 [3 4] 4 [5 6]] 5>>> print(B) 6[[ 7 8] 7 [ 9 10] 8 [11 12]] 9>>> shape = A.shape 10>>> flat = shape[0]*shape[1] 11>>> print((A.reshape(flat)*B.reshape(flat)).reshape(shape).sum(axis=1)) 12[ 23 67 127]

numpy関数は計算時間に比べて呼び出しオーバーヘッドが大きいので、呼び出し回数を減らすことが性能向上のカギです。

このサイズだと、@の繰り返しだと3回でここに書いたプログラムは4回になりますのが、SIMD長は
@方式が短いので、おそらく同程度の性能です。サイズが大きくなると、こちらのやり方の方は常に呼び出し4回でSIMD長がながくなり、@方式は呼び出し回数が増えていきますのでこちらの方が高速になっていきます。

投稿2021/03/05 01:00

編集2021/03/05 01:34
ppaul

総合スコア24670

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moni

2021/03/05 01:26

回答をありがとうございます。 確かに reshape のように view のまま flatten してから掛け合わせるとよさそうですね。 もう少し待って回答がなければ BA にさせていただきます。
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