如何在numpy中获得按元素矩阵乘法(Hadamard积)?


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我有两个矩阵

a = np.matrix([[1,2], [3,4]])
b = np.matrix([[5,6], [7,8]])

我想得到元素乘积[[1*5,2*6], [3*7,4*8]],等于

[[5,12], [21,32]]

我努力了

print(np.dot(a,b)) 

print(a*b)

但两者都给出结果

[[19 22], [43 50]]

这是矩阵乘积,而不是元素乘积。如何使用内置函数获取按元素分类的产品(又名Hadamard产品)?


4
您确定a并且b不是NumPy的矩阵类型吗?对于此类,*返回内部乘积,而不是按元素计算。但是对于普通的ndarray班级,则*意味着按元素进行乘积。
bnaecker

abnumpy的数组?此外,在上面你的问题,你正在使用xy进行计算,而不是ab。这只是一个错字吗?
jtitusj

a和b是numpy矩阵类型的元素
Malintha

8
始终使用numpy数组,而不是numpy矩阵。看看numpy文档对此有何评论。还要注意,从python 3.5+开始,您可以将numpy数组@用于矩阵乘法,这意味着绝对没有充分的理由在数组上使用矩阵。
Praveen

3
要挑剔,a并且b列出。他们将工作np.dot; 但不在a*b。如果使用np.array(a)np.matrix(a),则可以使用,*但结果不同。
hpaulj

Answers:


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对于matrix对象的元素乘法,可以使用numpy.multiply

import numpy as np
a = np.array([[1,2],[3,4]])
b = np.array([[5,6],[7,8]])
np.multiply(a,b)

结果

array([[ 5, 12],
       [21, 32]])

但是,您应该真正使用array而不是matrixmatrix对象与常规ndarray具有各种可怕的不兼容性。使用ndarrays时,您可以仅使用*元素级乘法:

a * b

如果您使用的是Python 3.5+,则您甚至都不会失去使用运算符执行矩阵乘法的能力,因为@矩阵乘法现在可以

a @ b  # matrix multiplication

11
只是添加一点上下文:在代数中,此运算称为Hadamard乘积,它与更常见的矩阵乘积不同。en.wikipedia.org/wiki/Hadamard_product_(matrices)
FaCoffee

36

只是这样做:

import numpy as np

a = np.array([[1,2],[3,4]])
b = np.array([[5,6],[7,8]])

a * b

1
nop,它给出矩阵乘法。云计算使用numpy.multiply
Malintha

2
您使用的是哪个版本的Python?和麻木?
smci

1
使用numpy 1.12.1的Intel Python 3.5.2,该*运算符似乎在进行逐元素乘法。
apnorton

1
这也适用于Python 3.5.2(使用gcc构建)上的Numpy 1.12.1。
Autodidact

6
@Malintha,我想您是在做a = np。**矩阵**([[1,2 ,, [3,4]])代替
SeF

11
import numpy as np
x = np.array([[1,2,3], [4,5,6]])
y = np.array([[-1, 2, 0], [-2, 5, 1]])

x*y
Out: 
array([[-1,  4,  0],
       [-8, 25,  6]])

%timeit x*y
1000000 loops, best of 3: 421 ns per loop

np.multiply(x,y)
Out: 
array([[-1,  4,  0],
       [-8, 25,  6]])

%timeit np.multiply(x, y)
1000000 loops, best of 3: 457 ns per loop

两者np.multiply*都会产生元素明智的乘法,称为Hadamard积

%timeit 是ipython的魔力


1

试试这个:

a = np.matrix([[1,2], [3,4]])
b = np.matrix([[5,6], [7,8]])

#This would result a 'numpy.ndarray'
result = np.array(a) * np.array(b)

在此,np.array(a)返回类型为2D的2D数组,ndarray并且ndarray将导致元素相乘。因此结果将是:

result = [[5, 12], [21, 32]]

如果您想获取矩阵,请执行以下操作:

result = np.mat(result)

请解释这是什么。
Leopold Joy

2
@LeopoldJoy我刚刚编辑了答案,希望这会
有所
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