深度学习中的张量是什么意思,为什么要引入张量的概念。

2023-12-17 19:18:08

问题描述:深度学习中的张量是什么意思,为什么要引入张量的概念。

问题解决:张量是一种特殊的数据结构,是矩阵的延申。矩阵是一种特殊的张量。

在数学世界中,需要用数据来描述现实世界中的存在的实物,比如用矩阵可以描述一副灰度图,但是复杂的实物矩阵就描述不了,需要更高维度的数据来描述复杂的实物,比如RGB图像、视频等,所以引入了张量的概念。张量这种数据和我们熟知的实数一样,构造出来被用来计算的。

一些低阶的张量举例。

  1. 0维张量/标量:

    • 标量是零维张量,它表示单一的数值,没有方向或者说没有维度。如数字5就是标量。
  2. 1维张量/向量:

    • 一维张量也称为向量,它是一个有序的数值序列。向量具有一个方向,但没有明确的空间位置。例如,[1,2,3]是一个向量。
  3. 2维张量/矩阵:

    • 二维张量是矩阵,它具有两个维度,通常表示为行和列。矩阵中的每个元素可以被索引为 Aij?,其中 i 表示行索引,j 表示列索引。如Aij=[1,2;3,4]
  4. 3维张量:

    • 三维张量可以被看作是多个矩阵组成的集合。每个元素可以通过三个索引Tijk? 来访问,其中 i, j, k 分别表示三个维度。例如,一个彩色图像可以表示为一个三维张量,其中每个维度对应红、绿、蓝三个颜色通道。如Tijk?=[[1,2;3,4],[1,2;3,4],[1,2;3,4]].

不同类型的数据可以被表示为不同维度的张量。以下是几种常见数据类型及其对应的张量维度:

  1. 数字(标量):

    • 维度:0维张量(标量)
    • 示例:55、?2.3?2.3等。
  2. 语音:

    • 维度:通常是1维张量(音频信号),如果考虑多个通道或时间序列,可能会使用更高维度的张量。
    • 示例:一维张量,表示声音波形。
  3. 灰度图:

    • 维度:2维张量
    • 示例:二维张量,表示图像的灰度值分布。
  4. RGB图像:

    • 维度:3维张量
    • 示例:三维张量,表示图像的红色、绿色和蓝色通道。
  5. 视频:

    • 维度:通常是4维张量,包括时间维度。
    • 示例:四维张量,表示视频中的一系列图像。

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_43501408/article/details/135047448
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