PyTorch 是深度学习领域常用的框架,其核心数据结构是 张量(Tensor)。掌握张量操作是高效使用 PyTorch 的基础,以下内容将带你了解关键知识点:


1. 张量基础概念

张量是多维数组的扩展,支持 GPU 加速计算。

  • 0维:标量(Scalar)
  • 1维:向量(Vector)
  • 2维:矩阵(Matrix)
  • n维:高维张量(N-Dimensional Tensor)
张量结构

2. 创建张量

import torch
# 创建标量
scalar = torch.tensor(42)
# 创建向量
vector = torch.tensor([1, 2, 3])
# 创建矩阵
matrix = torch.tensor([[1, 2], [3, 4]])
# 创建随机张量
random_tensor = torch.rand(3, 3, 3)  # 3D 张量
张量创建

3. 常用操作

  • 形状操作tensor.view() / tensor.reshape()
  • 索引操作tensor[0,1]tensor[:,1]
  • 数学运算tensor.add() / tensor.mul()
  • 广播机制:支持不同形状张量的自动对齐计算
形状调整

4. 高级功能

  • 梯度计算:通过 requires_grad=True 启用自动微分
  • 设备迁移tensor.to("cuda") 将张量移动到 GPU
  • 数据类型转换tensor.type(torch.float32)

5. 应用示例

张量操作广泛应用于神经网络构建:

  • 权重初始化
  • 数据批量处理
  • 损失函数计算
张量运算

扩展阅读

想要深入了解张量操作的进阶技巧,可以访问 PyTorch 官方文档 获取更多示例代码和说明。


注:图片关键词可根据实际需求调整,如需更多可视化内容可参考 PyTorch 图形化教程