torch.from_numpy()
和torch.tensor()
都可以用于创建PyTorch
张量,但它们有以下区别:
1. 数据共享与内存占用
torch.from_numpy()
:这个函数创建的PyTorch
张量与原始numpy
数组共享相同的数据内存。这意味着,如果修改了numpy
数组中的数据,相应的PyTorch
张量也会改变,反之亦然。而且,这种共享内存的方式在创建张量时不需要额外复制数据,所以在内存使用上比较高效,尤其是对于大型数组。例如,如果有一个非常大的numpy
数组,使用torch.from_numpy()
将其转换为PyTorch
张量时,不会产生额外的内存开销用于存储数据副本。torch.tensor()
:当使用torch.tensor()
创建张量时,它会从给定的数据(可以是多种数据类型,包括numpy
数组、Python列表等)创建一个新的、独立的张量副本。这意味着即使原始数据发生变化,新创建的PyTorch
张量也不会受到影响。但是,这种方式会占用额外的内存空间,因为它复制了数据。
2. 数据类型推断
torch.from_numpy()
:创建的PyTorch
张量的数据类型会与原始numpy
数组的数据类型保持一致。例如,如果numpy
数组是float64
类型,那么通过torch.from_numpy()
创建的张量也是float64
类型(在PyTorch
中对应的类型)。torch.tensor()
:torch.tensor()
在创建张量时会根据输入数据自动推断数据类型,但它的推断规则可能与torch.from_numpy()
有所不同。一般情况下,它会尝试选择一个合适的数据类型,但在某些情况下,可能需要显式指定数据类型以避免类型不匹配的问题。例如,对于整数类型的数据,如果数据范围较小,torch.tensor()
可能会将其推断为int8
或int16
类型;而对于numpy
数组转换,torch.from_numpy()
则完全依赖于numpy
数组的原始类型。
3. 适用场景
torch.from_numpy()
:适用于已经有numpy
数组数据,并且希望在PyTorch
中使用这些数据,同时希望避免额外的内存开销和保持数据一致性的情况。特别是在处理大型数据集或者需要频繁在numpy
和PyTorch
之间切换数据操作时非常有用。torch.tensor()
:更适合从非numpy
数据(如Python列表、元组等)创建PyTorch
张量,或者当需要创建独立于原始数据的张量副本时使用。例如,当从用户输入的数据或者经过一些数据处理步骤得到的数据创建张量时,torch.tensor()
可以确保数据的独立性和安全性。
如何判断是否是numpy方法:
以下是判断是否适用于 torch.from_numpy()
的一些方法:
1. 数据来源和存储形式
- 直接从文件读取为
numpy
数组:如果数据是通过numpy
的加载函数(如np.loadtxt()
、np.load()
等)从文件(如.csv
、.npy
文件)中读取的,那么这些数据就是numpy
数组形式。例如,xy = np.loadtxt('data.csv', delimiter=',', dtype=np.float32)
,这里的xy
就是numpy
数组,可以使用torch.from_numpy()
将其转换为PyTorch
张量。 - 在
numpy
环境中生成的数据:如果数据是在numpy
操作过程中生成的,比如通过numpy
的运算(如np.matmul(a, b)
计算矩阵乘法得到的结果数组)、随机数生成(如np.random.randn(m, n)
生成m×n
的正态分布随机数数组)等方式产生的数组,也是numpy
数组,可以使用torch.from_numpy()
。
2. 数据类型检查
- 在Python中,可以使用
type()
函数来检查数据的类型。如果数据类型是numpy.ndarray
,那么就可以使用torch.from_numpy()
。例如:
import numpy as np
data = np.array([1, 2, 3])
print(type(data))
# 如果输出为<class 'numpy.ndarray'>,则可以使用torch.from_numpy()
3. 查看数据处理流程
- 如果在整个数据处理管道中,数据一直是以
numpy
数组的形式在不同的函数或模块之间传递,那么在将数据传递给PyTorch
相关操作之前,就可以使用torch.from_numpy()
。例如,在一个数据预处理模块中,数据经过了多种numpy
函数的处理(如归一化、特征选择等),最后准备输入到PyTorch
模型时,就适合使用torch.from_numpy()
。
总之,如果数据当前是以 numpy
数组的形式存在,并且希望在转换为 PyTorch
张量时节省内存和保持数据关联(例如后续可能还需要在 numpy
中对数据进行其他操作),就可以使用 torch.from_numpy()
。