关于torch.size和tensor的维度笔记

torch.Size([200, 1])和torch.Size([200])的区别是什么?

torch.Size([200, 1])torch.Size([200]) 是两个不同形状的张量 (tensor) 大小。它们的区别如下:

  1. torch.Size([200, 1]):

    • 这是一个2D张量,形状是200行1列。
    • 这种形状通常用来表示一个列向量或一组独立的标量数据。
    • 举例: [ a 1 a 2 ⋮ a 200 ] \begin{bmatrix} a_1 \\ a_2 \\ \vdots \\ a_{200} \end{bmatrix} a1a2a200
  2. torch.Size([200]):

    • 这是一个1D张量,包含200个元素。
    • 这种形状表示一个简单的一维数组或向量。
    • 举例: [ a 1 , a 2 , … , a 200 ] [a_1, a_2, \ldots, a_{200}] [a1,a2,,a200]

在使用过程中,它们的主要区别在于数据的存储和处理方式。torch.Size([200, 1]) 保留了二维结构的信息,而 torch.Size([200]) 则是完全扁平化的一维结构。

具体应用场景中的影响

  • 广播 (Broadcasting):

    • 在某些操作(如加法)中,torch.Size([200, 1]) 可以与形状兼容的二维张量一起广播,而 torch.Size([200]) 则通常用于与其他一维张量或某些兼容的高维张量进行广播。
  • 矩阵操作:

    • 形状为 torch.Size([200, 1]) 的张量可以直接参与矩阵乘法,符合矩阵的行列要求。
    • 形状为 torch.Size([200]) 的张量在矩阵乘法中会被视为向量。
  • 模型输入:

    • 有些神经网络模型要求输入的张量形状是特定的二维形式,比如 [batch_size, 1]。在这种情况下,torch.Size([200, 1]) 更合适。

理解这两者之间的区别对于在PyTorch中正确地处理和操作张量非常重要。

无论tensor是几维的,torch.size([])中打印的始终只有一个[]括号对,其中元素的个数是该tensor的维度个数,每个元素的数值对应该维度的维数,而对于tensor的表示,可以用从左往右数[括号的数量来确定维度个数

对的,torch.Size([]) 中的元素个数确实表示张量 (tensor) 的维度个数,每个元素的数值表示该维度的大小。张量的维度可以通过从左往右数方括号的数量来确定。以下是一些具体示例:

  1. 0维张量 (标量):

    • 示例: torch.tensor(3.14)
    • 形状: torch.Size([])
    • 表示: 这只是一个数,没有额外的括号。
  2. 1维张量 (向量):

    • 示例: torch.tensor([1.0, 2.0, 3.0])
    • 形状: torch.Size([3])
    • 表示: [ 1.0 , 2.0 , 3.0 ] [1.0, 2.0, 3.0] [1.0,2.0,3.0]
  3. 2维张量 (矩阵):

    • 示例: torch.tensor([[1, 2], [3, 4], [5, 6]])
    • 形状: torch.Size([3, 2])
    • 表示: [ 1 2 3 4 5 6 ] \begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \\ 5 & 6 \end{bmatrix} 135246
  4. 3维张量:

    • 示例: torch.tensor([[[1], [2]], [[3], [4]], [[5], [6]]])
    • 形状: torch.Size([3, 2, 1])
    • 表示: [ [ 1 2 ] [ 3 4 ] [ 5 6 ] ] \begin{bmatrix} \begin{bmatrix} 1 \\ 2 \end{bmatrix} \\ \begin{bmatrix} 3 \\ 4 \end{bmatrix} \\ \begin{bmatrix} 5 \\ 6 \end{bmatrix} \end{bmatrix} [12][34][56]

总结:

  • torch.Size([]) 的元素个数等于张量的维度个数。
  • 每个元素表示对应维度的大小。
  • 从左到右数方括号的数量可以确定张量的维度个数。

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