評價此頁

torch.linalg.norm#

torch.linalg.norm(A, ord=None, dim=None, keepdim=False, *, out=None, dtype=None) Tensor#

計算向量或矩陣的範數。

支援浮點、雙精度、復浮點和復雙精度資料型別的輸入。

此函式計算向量範數還是矩陣範數由以下方式決定:

  • 如果 dim 是一個 int,則計算向量範數。

  • 如果 dim 是一個 2-tuple,則計算矩陣範數。

  • 如果 dim= Noneord= None,則 A 將被展平成 1D,並計算所得向量的 2-範數。

  • 如果 dim= Noneord != None,則 A 必須是 1D 或 2D。

ord 定義了所計算的範數。支援以下範數:

ord

矩陣範數

向量範數

None (預設)

Frobenius 範數

2-範數(見下文)

‘fro’

Frobenius 範數

– 不支援 –

‘nuc’

核範數

– 不支援 –

inf

max(sum(abs(x), dim=1))

max(abs(x))

-inf

min(sum(abs(x), dim=1))

min(abs(x))

0

– 不支援 –

sum(x != 0)

1

max(sum(abs(x), dim=0))

如下所示

-1

min(sum(abs(x), dim=0))

如下所示

2

最大的 奇異值

如下所示

-2

最小的 奇異值

如下所示

其他 intfloat

– 不支援 –

sum(abs(x)^{ord})^{(1 / ord)}

其中 inffloat(‘inf’)、NumPy 的 inf 物件或任何等效物件。

另請參閱

torch.linalg.vector_norm() 計算向量範數。

torch.linalg.matrix_norm() 計算矩陣範數。

上述函式通常比使用 torch.linalg.norm() 更清晰、更靈活。例如,torch.linalg.norm(A, ord=1, dim=(0, 1)) 總是計算矩陣範數,但使用 torch.linalg.vector_norm(A, ord=1, dim=(0, 1)) 則可以計算兩個維度上的向量範數。

引數
  • A (Tensor) – 形狀為 (*, n)(*, m, n) 的張量,其中 * 是零個或多個批處理維度

  • ord (int, float, inf, -inf, 'fro', 'nuc', optional) – 範數的階數。預設值:None

  • dim (int, Tuple[int], optional) – 計算向量或矩陣範數的維度。有關 dim= None 時的行為,請參見上文。預設值:None

  • keepdim (bool, optional) – 如果設定為 True,則縮減的維度將保留在結果中,大小為一。預設為 False

關鍵字引數
  • out (Tensor, optional) – 輸出張量。如果為 None 則忽略。預設為 None

  • dtype (torch.dtype, optional) – 如果指定,則在執行操作之前將輸入張量轉換為 dtype,並且返回張量的型別將是 dtype。預設值:None

返回

一個實值張量,即使 A 是複數。

示例

>>> from torch import linalg as LA
>>> a = torch.arange(9, dtype=torch.float) - 4
>>> a
tensor([-4., -3., -2., -1.,  0.,  1.,  2.,  3.,  4.])
>>> B = a.reshape((3, 3))
>>> B
tensor([[-4., -3., -2.],
        [-1.,  0.,  1.],
        [ 2.,  3.,  4.]])

>>> LA.norm(a)
tensor(7.7460)
>>> LA.norm(B)
tensor(7.7460)
>>> LA.norm(B, 'fro')
tensor(7.7460)
>>> LA.norm(a, float('inf'))
tensor(4.)
>>> LA.norm(B, float('inf'))
tensor(9.)
>>> LA.norm(a, -float('inf'))
tensor(0.)
>>> LA.norm(B, -float('inf'))
tensor(2.)

>>> LA.norm(a, 1)
tensor(20.)
>>> LA.norm(B, 1)
tensor(7.)
>>> LA.norm(a, -1)
tensor(0.)
>>> LA.norm(B, -1)
tensor(6.)
>>> LA.norm(a, 2)
tensor(7.7460)
>>> LA.norm(B, 2)
tensor(7.3485)

>>> LA.norm(a, -2)
tensor(0.)
>>> LA.norm(B.double(), -2)
tensor(1.8570e-16, dtype=torch.float64)
>>> LA.norm(a, 3)
tensor(5.8480)
>>> LA.norm(a, -3)
tensor(0.)

使用 dim 引數計算向量範數

>>> c = torch.tensor([[1., 2., 3.],
...                   [-1, 1, 4]])
>>> LA.norm(c, dim=0)
tensor([1.4142, 2.2361, 5.0000])
>>> LA.norm(c, dim=1)
tensor([3.7417, 4.2426])
>>> LA.norm(c, ord=1, dim=1)
tensor([6., 6.])

使用 dim 引數計算矩陣範數

>>> A = torch.arange(8, dtype=torch.float).reshape(2, 2, 2)
>>> LA.norm(A, dim=(1,2))
tensor([ 3.7417, 11.2250])
>>> LA.norm(A[0, :, :]), LA.norm(A[1, :, :])
(tensor(3.7417), tensor(11.2250))