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深度学习07:PyTorch 中常见的 Tensor 创建方式与示例

在深度学习和数值计算中,Tensor 是基础数据结构,类似于多维数组。作为一个高效的深度学习框架,PyTorch 提供了多种方便的方式来创建和操作 Tensor。本篇博客将详细介绍 PyTorch 中几种常见的 Tensor 创建方法,并附带代码示例和解释,帮助大家轻松掌握这些操作。

目录:
  1. 创建全0 Tensor (torch.zeros)
  2. 创建全1 Tensor (torch.ones)
  3. 创建单位矩阵 (torch.eye)
  4. 基础 Tensor (torch.Tensor)
  5. 创建指定类型的 Tensor (torch.IntTensor)
  6. 创建随机数 Tensor (torch.randn)
  7. 创建范围 Tensor (torch.arange)

1. 创建全0 Tensor:torch.zeros

import torch

# 创建一个形状为 (3, 3) 的全0 Tensor
zero_tensor = torch.zeros(3, 3)
print("全0 Tensor:")
print(zero_tensor)

解释

  • torch.zeros(3, 3) 会创建一个 3x3 的 Tensor,其中所有元素都为 0。
  • 典型用途:适用于初始化模型中的权重矩阵,或作为占位符。
tensor([[0., 0., 0.],
        [0., 0., 0.],
        [0., 0., 0.]])

2. 创建全1 Tensor:torch.ones 

# 创建一个形状为 (3, 3) 的全1 Tensor
ones_tensor = torch.ones(3, 3)
print("\n全1 Tensor:")
print(ones_tensor)

解释

  • torch.ones(3, 3) 会创建一个 3x3 的 Tensor,其中所有元素都为 1。
  • 典型用途:常用于初始化偏置或者默认值为1的占位符。
tensor([[1., 1., 1.],
        [1., 1., 1.],
        [1., 1., 1.]])

3. 创建单位矩阵:torch.eye 

# 创建一个 3x3 的单位矩阵
eye_tensor = torch.eye(3, 3)
print("\n单位矩阵 Tensor:")
print(eye_tensor)

解释

  • torch.eye(3, 3) 会创建一个 3x3 的单位矩阵,对角线元素为 1,其他元素为 0。
  • 典型用途:常用于线性代数中的矩阵运算,也可用于初始化某些权重矩阵。
tensor([[1., 0., 0.],
        [0., 1., 0.],
        [0., 0., 1.]])

4. 基础 Tensor:torch.Tensor

# 通过列表创建一个 1维 Tensor
list_tensor = torch.Tensor([1, 3])
print("\n基础 Tensor:")
print(list_tensor)

解释

  • torch.Tensor([1, 3]) 会根据提供的列表 [1, 3] 创建一个一维 Tensor。
  • 典型用途:用于将现有数据直接转换为 Tensor,以便在后续模型训练中使用。
tensor([1., 3.])

5. 创建指定类型的 Tensor:torch.IntTensor 

 

# 创建一个 Int 类型的 Tensor
int_tensor = torch.IntTensor([1, 2])
print("\n指定类型 (IntTensor) Tensor:")
print(int_tensor)

解释

  • torch.IntTensor([1, 2]) 创建一个整数类型的 Tensor。
  • 典型用途:用于需要明确数据类型为整数的情况,特别是涉及整数计算时。
tensor([1, 2], dtype=torch.int32)

6. 创建随机数 Tensor:torch.randn

# 创建一个形状为 (3, 3) 的随机数 Tensor
random_tensor = torch.randn(3, 3)
print("\n随机数 Tensor:")
print(random_tensor)

解释

  • torch.randn(3, 3) 创建一个 3x3 的 Tensor,其元素来自标准正态分布(均值为0,方差为1)。
  • 典型用途:常用于初始化权重矩阵、生成随机噪声,或模拟随机数据。
tensor([[-0.6251,  0.1234,  1.7890],
        [ 0.4321, -1.2345, -0.9876],
        [ 1.2345, -0.4567,  0.5678]])

7. 创建范围 Tensor:torch.arange 

# 创建一个值从 0 到 n-1 的 Tensor
range_tensor = torch.arange(9).reshape(3, 3)
print("\n0到n-1 Tensor:")
print(range_tensor)

解释

  • torch.arange(9) 创建一个从 0 到 8 的一维 Tensor。
  • reshape(3, 3) 将其重塑为 3x3 的二维 Tensor。
  • 典型用途:用于生成有规律的数字序列,可在模型训练中用于循环控制或作为示例数据。
tensor([[0, 1, 2],
        [3, 4, 5],
        [6, 7, 8]])

总结

通过本篇博客,你已经学会了 PyTorch 中常见的几种 Tensor 创建方式。它们在深度学习模型的构建、数据处理以及矩阵运算中都扮演着至关重要的角色。无论是初始化权重、生成随机数据,还是定义特定类型的 Tensor,都可以用这些方法高效实现。

希望这篇博客能帮助你在实际项目中更好地应用 PyTorch!


原文地址:https://blog.csdn.net/2301_80744520/article/details/142709405

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