一维矩阵

python  .shape pythonshape(1,2)_python  .shape

二维矩阵

python  .shape pythonshape(1,2)_python_02


更详细讲解:Python里对于shape()的理解

Python里对于shape()的理解

(1)shape()含义

在笔者debug深度学习相关代码的时候,很容易出现shape()这样形式的东西,用来告知输出数据的形式,由于shape()里出现的数字数量不同,还经常有shape(?,64,512)这样的数据存在,因此上网查了一些信息,作出比较通俗易懂的解释:

import numpy as np
a = np.array([[[1,2,3],[4,5,6]]])
print(a.shape)
(1, 2, 3)

表示该数组有1个,是2行3列的数组。每一个shape里的数字对应数组中的一对中括号,第一个数字1表示最外层的中括号。以此类推,数字2表示第二层中括号,数字3表示最里层的中括号。如果定义array时去掉了最外层的括号那么输出的shape为(2, 3)。

(2)区分一维数组和二维数组

有几个中括号就为几维数组,即shape后的结果中就有几个数。
因此在上文中,有三对中括号,是3维数组,shape()中有3个数。

a = np.array([1,2])     #a.shape值(2,),意思是一维数组,数组中有2个元素。
b = np.array([[1],[2]]) #b.shape值是(2,1),意思是一个二维数组,每行有1个元素。
c = np.array([[1,2]])   #c.shape值是(1,2),意思是一个二维数组,每行有2个元素。

(3)shape()中“?”的含义

而在debug相关程序时,可能会出现shape(?,2,3)这便代表数组每一个都是2行3列的,前面这个“?”便代表批处理个数,若为1则有1个,为2则有两个,但是在debug的时候不知道有几个,所以以“?”的形式显示。

(4)shape()中有四个数,第一个数表示时间序列(批处理数)

from keras.models import Input,Model
from keras.layers import Dense,Conv2D,TimeDistributed

input_ = Input(shape=(12,32,32,3))
out = TimeDistributed(Conv2D(filters=32,kernel_size=(3,3),padding='same'))(input_)
model = Model(inputs=input_,outputs=out)
model.summary()

而这里,shape()中有四个数。第一个12代表就是时间序列,32,32,3指的是高,宽,通道数。卷积操作使用TimeDistributed就相当与这12个时间序列共享一个卷积层参数信息,无论时间序列值为多少,参数总量还是一定的。此处一共有896个参数,卷积核weights有3×3×3×32=864个,卷积核bias有32个。

附TimeDistributed解释

关于TimeDistributed有一个比较通俗的示例解释:
考虑一批32个样本,其中每个样本是一个由16个维度组成的10个向量的序列。该层的批输入形状然后(32, 10, 16)。

可以这么理解,输入数据是一个特征方程,X1+X2+…+X10=Y,从矩阵的角度看,拿出未知数,就是10个向量,每个向量有16个维度,这16个维度是评价Y的16个特征方向。

TimeDistributed层的作用就是把Dense层应用到这10个具体的向量上,对每一个向量进行了一个Dense操作,假设是下面这段代码:

model = Sequential()model.add(TimeDistributed(Dense(8), input_shape=(10, 16)))

输出还是10个向量,但是输出的维度由16变成了8,也就是(32,10,8)。

python  .shape pythonshape(1,2)_数组_03


TimeDistributed层给予了模型一种一对多,多对多的能力,增加了模型的维度。