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
张量示意图

✂️ 常用操作

  1. 形状变换reshape() / view()
  2. 维度扩展unsqueeze() / expand()
  3. 索引与切片index_select() / slice()
  4. 广播机制:自动对齐不同形状张量的计算
  5. 拼接cat() / stack()
矩阵乘法

💻 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

📚 扩展阅读

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