张量是深度学习和科学计算中的核心数据结构,掌握其基本操作对理解模型训练至关重要。以下内容将带你从零开始探索张量的奥秘👇
🧮 基础概念
- 标量(Scalar):0阶张量,如温度值
30℃
- 向量(Vector):1阶张量,如
[1, 2, 3]
- 矩阵(Matrix):2阶张量,如
$$ \begin{bmatrix} 1 & 2 \ 3 & 4 \end{bmatrix} $$ - 高阶张量:3阶及以上,如3D图像数据
✂️ 常用操作
- 形状变换:
reshape()
/view()
- 维度扩展:
unsqueeze()
/expand()
- 索引与切片:
index_select()
/slice()
- 广播机制:自动对齐不同形状张量的计算
- 拼接:
cat()
/stack()
💻 实战示例(PyTorch)
import torch
a = torch.tensor([[1, 2], [3, 4]])
b = torch.tensor([[5, 6], [7, 8]])
print(a.matmul(b)) # 矩阵乘法
print(a.sum(dim=1)) # 行求和