一、点乘（*）==torch.mul【具备broadcast性质】

a与b做*乘法，原则是如果a与b的size不同，则以某种方式将a或b进行复制，使得复制后的a和b的size相同，然后再将a和b做element-wise的乘法。

点积是broadcast的。broadcast是torch的一个概念，简单理解就是在一定的规则下允许高维Tensor和低维Tensor之间的运算。

1、* 标量

Tensor与标量k做*乘法的结果是Tensor的每个元素乘以k（相当于把k复制成与lhs大小相同，元素全为k的Tensor）.

>>> a = torch.ones(3,4)
>>> a
tensor([[1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.]])
>>> a * 2
tensor([[2., 2., 2., 2.],
        [2., 2., 2., 2.],
        [2., 2., 2., 2.]])

2、* 一维向量

Tensor与行向量做*乘法的结果是每列乘以行向量对应列的值（相当于把行向量的行复制，成为与lhs维度相同的Tensor）. 注意此时要求Tensor的列数与行向量的列数相等。

>>> a = torch.ones(3,4)
>>> a
tensor([[1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.]])
>>> b = torch.Tensor([1,2,3,4])
>>> b
tensor([1., 2., 3., 4.])
>>> a * b
tensor([[1., 2., 3., 4.],
        [1., 2., 3., 4.],
        [1., 2., 3., 4.]])
>>> a = torch.ones(3,4)
>>> a
tensor([[1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.]])
>>> b = torch.Tensor([1,2,3,4])
>>> b
tensor([1., 2., 3., 4.])
>>> torch.mul(a, b)
tensor([[1., 2., 3., 4.],
        [1., 2., 3., 4.],
        [1., 2., 3., 4.]])

Tensor与列向量做*乘法的结果是每行乘以列向量对应行的值（相当于把列向量的列复制，成为与lhs维度相同的Tensor）. 注意此时要求Tensor的行数与列向量的行数相等。

>>> a = torch.ones(3,4)
>>> a
tensor([[1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.]])
>>> b = torch.Tensor([1,2,3]).reshape((3,1))
>>> b
tensor([[1.],
        [2.],
        [3.]])
>>> a * b
tensor([[1., 1., 1., 1.],
        [2., 2., 2., 2.],
        [3., 3., 3., 3.]])
>>> a = torch.ones(3,4)
>>> a
tensor([[1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.],
        [1., 1., 1., 1.]])
>>> b = torch.Tensor([1,2,3]).reshape((3,1))
>>> b
tensor([[1.],
        [2.],
        [3.]])
>>> torch.mul(a, b)
tensor([[1., 1., 1., 1.],
        [2., 2., 2., 2.],
        [3., 3., 3., 3.]])

3、* 矩阵

如果两个二维矩阵A与B做点积A * B，则要求A与B的维度完全相同，即A的行数=B的行数，A的列数=B的列数

>>> a = torch.tensor([[1, 2], [2, 3]])
>>> a * a
tensor([[1, 4],
        [4, 9]])
>>> a = torch.tensor([[1, 2], [2, 3]])
>>> torch.mul(a,a)
tensor([[1, 4],
        [4, 9]])
>>> a = torch.tensor([[1, 2], [2, 3]])
>>> b = torch.tensor([[[1,2],[2,3]],[[-1,-2],[-2,-3]]])
>>> torch.mul(a,b)
tensor([[[ 1,  4],
         [ 4,  9]],

        [[-1, -4],
         [-4, -9]]])

二、torch.mm

数学里的矩阵乘法，要求两个Tensor的维度满足矩阵乘法的要求.

>>> a = torch.ones(3,4)
>>> b = torch.ones(4,2)
>>> torch.mm(a, b)
tensor([[4., 4.],
        [4., 4.],
        [4., 4.]])

三、torch.matmul

批处理，最后两个维度进行torch.mm操作。

>>> a = torch.ones(3,4)
>>> b = torch.ones(5,4,2)
>>> torch.matmul(a, b)
tensor([[[4., 4.],
         [4., 4.],
         [4., 4.]],

        [[4., 4.],
         [4., 4.],
         [4., 4.]],

        [[4., 4.],
         [4., 4.],
         [4., 4.]],

        [[4., 4.],
         [4., 4.],
         [4., 4.]],

        [[4., 4.],
         [4., 4.],
         [4., 4.]]])