tf.linalg.LinearOperatorAdjoint
LinearOperator представляющего сопряжённый оператор.
Наследуется от: LinearOperator, Module
tf.linalg.LinearOperatorAdjoint(
operator,
is_non_singular=None,
is_self_adjoint=None,
is_positive_definite=None,
is_square=None,
name=None
)
Этот оператор представляет сопряжённый оператор.
# Create a 2 x 2 linear operator.
operator = LinearOperatorFullMatrix([[1 - i., 3.], [0., 1. + i]])
operator_adjoint = LinearOperatorAdjoint(operator)
operator_adjoint.to_dense()
==> [[1. + i, 0.]
[3., 1 - i]]
operator_adjoint.shape
==> [2, 2]
operator_adjoint.log_abs_determinant()
==> - log(2)
x = ... Shape [2, 4] Tensor
operator_adjoint.matmul(x)
==> Shape [2, 4] Tensor, equal to operator.matmul(x, adjoint=True)
Производительность
Производительность LinearOperatorAdjoint зависит от производительности базовых операторов.
Указания свойств матрицы
Этот LinearOperator инициализируется булевыми флагами вида is_X для X = non_singular, self_adjoint, positive_definite, square. У них следующее значение:
- Если
is_X == True, вызывающие стороны должны ожидать, что оператор обладает свойствомX. Это обещание, которое должно быть выполнено, но это не проверка во время выполнения. Например, конечная точность с плавающей запятой может привести к нарушению этих обещаний. - Если
is_X == False, вызывающие стороны должны ожидать, что оператор не обладает свойствомX. - Если
is_X == None(по умолчанию), у вызывающих сторон не должно быть ожиданий в ту или иную сторону.
| Аргументы | |
|---|---|
operator | LinearOperator объект. |
is_non_singular | Ожидать, что этот оператор невырожден. |
is_self_adjoint | Ожидать, что этот оператор равен своему эрмитовому сопряжению. |
is_positive_definite | Ожидать, что этот оператор положительно определён, т. е. квадратичная форма x^H A x имеет положительную действительную часть для всех ненулевых x. Обратите внимание, что мы не требуем, чтобы оператор был самосопряжённым, чтобы быть положительно определённым. См.: https://en.wikipedia.org/wiki/Positive-definite_matrix#Extension_for_non-symmetric_matrices |
is_square | Ожидать, что этот оператор действует как квадратные [пакетные] матрицы. |
name | Имя для этого LinearOperator. По умолчанию operator.name + "_adjoint". |
| Возможные исключения | |
|---|---|
ValueError | Если operator.is_non_singular равно False. |
| Атрибуты | |
|---|---|
H | Возвращает сопряжение текущего LinearOperator. Учитывая |
batch_shape | Форма пакета этого LinearOperator. Если этот оператор действует как пакетная матрица |
domain_dimension | Размерность (в смысле векторных пространств) области определения этого оператора. Если этот оператор действует как пакетная матрица |
dtype | DType Tensor, обрабатываемых этим LinearOperator. |
graph_parents | Список зависимостей графа этого LinearOperator. (устарело)
|
is_non_singular | |
is_positive_definite | |
is_self_adjoint | |
is_square | Возвращает True/False в зависимости от того, является ли этот оператор квадратным. |
operator | Оператор до применения сопряжения. |
parameters | Словарь параметров, используемых для создания этого LinearOperator. |
range_dimension | Размерность (в смысле векторных пространств) области значений этого оператора. Если этот оператор действует как пакетная матрица |
shape | TensorShape этого LinearOperator. Если этот оператор действует как пакетная матрица |
tensor_rank | Ранг (в смысле тензоров) матрицы, соответствующей этому оператору. Если этот оператор действует как пакетная матрица |
Методы
add_to_tensor
add_to_tensor(
x, name='add_to_tensor'
)
Добавление матрицы, представленной этим оператором, к x. Эквивалентно A + x.
| Аргументы | |
|---|---|
x | Tensor с той же dtype и формой, совместимой с широковещательной передачей в self.shape. |
name | Имя для этого Op. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
Tensor с формой широковещательной передачи и той же dtype, что и self. |
adjoint
adjoint(
name: str = 'adjoint'
) -> 'LinearOperator'
Возвращает сопряжение текущего LinearOperator.
Учитывая A, представляющего этот LinearOperator, возвращает A*. Обратите внимание, что вызовы self.adjoint() и self.H эквивалентны.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этого Op. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
LinearOperator, представляющий сопряжение этого LinearOperator. |
assert_non_singular
assert_non_singular(
name='assert_non_singular'
)
Возвращает утверждение, что этот оператор невырожден.
Этот оператор считается невырожденным, если
ConditionNumber < max{100, range_dimension, domain_dimension} * eps,
eps := np.finfo(self.dtype.as_numpy_dtype).eps
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя строки для добавления к созданным операциям. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
Утверждение Op, которое, при выполнении, вызовет исключение InvalidArgumentError, если оператор вырожден. |
assert_positive_definite
assert_positive_definite(
name='assert_positive_definite'
)
Возвращает Op, утверждающий, что этот оператор является положительно определённым.
Здесь положительно определённый означает, что квадратичная форма x^H A x имеет положительную вещественную часть для всех ненулевых x. Обратите внимание, что для положительной определённости оператора не требуется, чтобы он был самосопряжённым.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этого Op. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
Assert Op, который при выполнении выведет ошибку InvalidArgumentError, если оператор не является положительно определённым. |
assert_self_adjoint
assert_self_adjoint(
name='assert_self_adjoint'
)
Возвращает Op, утверждающий, что этот оператор является самосопряжённым.
Здесь проверяется, что этот оператор точно равен своему эрмитовому транспонированному.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Строковое имя, добавляемое к создаваемым операциям. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
Assert Op, который при выполнении выведет ошибку InvalidArgumentError, если оператор не является самосопряжённым. |
batch_shape_tensor
batch_shape_tensor(
name='batch_shape_tensor'
)
Форма размерности пакетов этого оператора, определяемая во время выполнения.
Если этот оператор действует как пакетная матрица A с A.shape = [B1,...,Bb, M, N], то он возвращает Tensor, содержащий [B1,...,Bb].
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этого Op. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
int32 Tensor |
cholesky
cholesky(
name: str = 'cholesky'
) -> 'LinearOperator'
Возвращает фактор Холецкого как LinearOperator.
Учитывая A, представляющий этот LinearOperator, если A является положительно определённой самосопряжённой, верните L, где A = L L^T, то есть разложение Холецкого.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этого Op. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
LinearOperator, представляющий нижнюю треугольную матрицу в разложении Холецкого. |
| Исключения | |
|---|---|
ValueError | Когда LinearOperator не предполагается быть положительно определённым и самосопряжённым. |
cond
cond(
name='cond'
)
Возвращает числовую обусловленность этого линейного оператора.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этого Op. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
Форма [B1,...,Bb] Tensor той же dtype, что и self. |
determinant
determinant(
name='det'
)
Определитель для каждого элемента пакета.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этого Op. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
Tensor с формой self.batch_shape и той же dtype, что и self. |
| Исключения | |
|---|---|
NotImplementedError | Если self.is_square является False. |
diag_part
diag_part(
name='diag_part'
)
Эффективно получить [пакетную] диагональную часть этого оператора.
Если у этого оператора форма [B1,...,Bb, M, N], это возвращает Tensor diagonal с формой [B1,...,Bb, min(M, N)], где diagonal[b1,...,bb, i] = self.to_dense()[b1,...,bb, i, i].
my_operator = LinearOperatorDiag([1., 2.]) # Efficiently get the diagonal my_operator.diag_part() ==> [1., 2.] # Equivalent, but inefficient method tf.linalg.diag_part(my_operator.to_dense()) ==> [1., 2.]
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этого Op. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
diag_part | Tensor с той же dtype, что и self. |
domain_dimension_tensor
domain_dimension_tensor(
name='domain_dimension_tensor'
)
Размерность (в смысле векторных пространств) области действия этого оператора.
Определяется во время выполнения.
Если этот оператор действует как пакетная матрица A с A.shape = [B1,...,Bb, M, N], то возвращается N.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этого Op. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
int32 Tensor |
eigvals
eigvals(
name='eigvals'
)
Возвращает собственные значения этого линейного оператора.
Если оператор помечен как самосопряжённый (через is_self_adjoint), это вычисление может быть более эффективным.
Примечание: В настоящее время поддерживаются только самосопряжённые операторы.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этого Op. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
Форма [B1,...,Bb, N] Tensor с той же dtype, что и self. |
inverse
inverse(
name: str = 'inverse'
) -> 'LinearOperator'
Возвращает обратную величину этого LinearOperator.
Учитывая A, представляющий этот LinearOperator, верните LinearOperator, представляющий A^-1.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Область именования операций, используемая этим методом. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
LinearOperator, представляющий обратную матрицу. |
| Исключения | |
|---|---|
ValueError | При LinearOperator не предполагается быть non_singular. |
log_abs_determinant
log_abs_determinant(
name='log_abs_det'
)
Логарифм абсолютного значения определителя для каждого элемента пакета.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этого Op. |
| Возвращает | |
|---|---|
Tensor с формой self.batch_shape и тем же dtype, что и self. |
| Возбуждает | |
|---|---|
NotImplementedError | Если self.is_square является False. |
matmul
matmul(
x, adjoint=False, adjoint_arg=False, name='matmul'
)
Преобразование [batch] матрицы x с помощью левого умножения: x --> Ax.
# Make an operator acting like batch matrix A. Assume A.shape = [..., M, N] operator = LinearOperator(...) operator.shape = [..., M, N] X = ... # shape [..., N, R], batch matrix, R > 0. Y = operator.matmul(X) Y.shape ==> [..., M, R] Y[..., :, r] = sum_j A[..., :, j] X[j, r]
| Аргументы | |
|---|---|
x | LinearOperator или Tensor с совместимой формой и тем же dtype, что и у self. См. строку документации класса для определения совместимости. |
adjoint | Pythonское bool. Если True, умножить слева на сопряжённое: A^H x. |
adjoint_arg | Pythonское bool. Если True, вычислить A x^H, где x^H - это эрмитово сопряжение (транспонирование и комплексное сопряжение). |
name | Имя для этой Op. |
| Возвращает | |
|---|---|
LinearOperator или Tensor с формой [..., M, R] и тем же dtype, что и у self. |
matvec
matvec(
x, adjoint=False, name='matvec'
)
Преобразование [batch] вектора x с помощью левого умножения: x --> Ax.
# Make an operator acting like batch matrix A. Assume A.shape = [..., M, N] operator = LinearOperator(...) X = ... # shape [..., N], batch vector Y = operator.matvec(X) Y.shape ==> [..., M] Y[..., :] = sum_j A[..., :, j] X[..., j]
| Аргументы | |
|---|---|
x | Tensor с совместимой формой и тем же dtype, что и у self. x обрабатывается как [batch] вектор, что означает, что для каждого набора ведущих измерений последнее измерение определяет вектор. См. строку документации класса для определения совместимости. |
adjoint | Pythonское bool. Если True, умножить слева на сопряжённое: A^H x. |
name | Имя для этой Op. |
| Возвращает | |
|---|---|
Tensor с формой [..., M] и тем же dtype, что и у self. |
range_dimension_tensor
range_dimension_tensor(
name='range_dimension_tensor'
)
Размер (в смысле векторных пространств) области значений этого оператора.
Определяется во время выполнения.
Если этот оператор действует как батч-матрица A с A.shape = [B1,...,Bb, M, N], то это возвращает M.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этой Op. |
| Возвращает | |
|---|---|
int32 Tensor |
shape_tensor
shape_tensor(
name='shape_tensor'
)
Форма этой LinearOperator, определённая во время выполнения.
Если этот оператор действует как батч-матрица A с A.shape = [B1,...,Bb, M, N], то это возвращает Tensor, содержащую [B1,...,Bb, M, N], эквивалентную tf.shape(A).
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этой Op. |
| Возвращает | |
|---|---|
int32 Tensor |
solve
solve(
rhs, adjoint=False, adjoint_arg=False, name='solve'
)
Решить (точно или приближённо) R (батч) системы уравнений: A X = rhs.
Возвращаемое Tensor будет близким к точному решению, если A хорошо обусловлена. В противном случае близость будет меняться. Подробности см. в строке документации класса.
Примеры:
# Make an operator acting like batch matrix A. Assume A.shape = [..., M, N] operator = LinearOperator(...) operator.shape = [..., M, N] # Solve R > 0 linear systems for every member of the batch. RHS = ... # shape [..., M, R] X = operator.solve(RHS) # X[..., :, r] is the solution to the r'th linear system # sum_j A[..., :, j] X[..., j, r] = RHS[..., :, r] operator.matmul(X) ==> RHS
| Аргументы | |
|---|---|
rhs | Tensor с той же dtype, что и у этого оператора, и совместимой формой. rhs обрабатывается как [batch] матрица, что означает, что для каждого набора ведущих измерений последние два измерения определяют матрицу. См. строку документации класса для определения совместимости. |
adjoint | Pythonское bool. Если True, решить систему, вовлекая сопряжённый оператор: A^H X = rhs. |
adjoint_arg | Pythonское bool. Если True, решить A X = rhs^H, где rhs^H - это эрмитово сопряжение (транспонирование и комплексное сопряжение). |
name | Имя области именования, используемой для добавления операций этим методом. |
| Возвращает | |
|---|---|
Tensor с формой [...,N, R] и тем же dtype, что и у rhs. |
| Возбуждает | |
|---|---|
NotImplementedError | Если self.is_non_singular или is_square ложно. |
solvevec
solvevec(
rhs, adjoint=False, name='solve'
)
Решить единственное уравнение с наилучшим приближением: A X = rhs.
Возвращаемое Tensor будет близким к точному решению, если A хорошо обусловлена. В противном случае близость будет меняться. Подробности см. в строке документации класса.
Примеры:
# Make an operator acting like batch matrix A. Assume A.shape = [..., M, N] operator = LinearOperator(...) operator.shape = [..., M, N] # Solve one linear system for every member of the batch. RHS = ... # shape [..., M] X = operator.solvevec(RHS) # X is the solution to the linear system # sum_j A[..., :, j] X[..., j] = RHS[..., :] operator.matvec(X) ==> RHS
| Аргументы | |
|---|---|
rhs | Tensor с той же dtype, что и у этого оператора. rhs обрабатывается как [batch] вектор, что означает, что для каждого набора ведущих измерений последнее измерение определяет вектор. См. строку документации класса для определения совместимости по отношению к батч-измерениям. |
adjoint | Pythonское bool. Если True, решить систему, вовлекая сопряжённый оператор: A^H X = rhs. |
name | Имя области именования, используемой для добавления операций этим методом. |
| Возвращает | |
|---|---|
Tensor с формой [...,N] и тем же dtype, что и у rhs. |
| Возбуждает | |
|---|---|
NotImplementedError | Если self.is_non_singular или is_square ложно. |
tensor_rank_tensor
tensor_rank_tensor(
name='tensor_rank_tensor'
)
Ранг (в смысле тензоров) матрицы, соответствующей этому оператору.
Если этот оператор действует как батч-матрица A с A.shape = [B1,...,Bb, M, N], то это возвращает b + 2.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этой Op. |
| Возвращает | |
|---|---|
int32 Tensor, определённая во время выполнения. |
to_dense
to_dense(
name='to_dense'
)
Возвращает плотное (пакетное) матричное представление этого оператора.
trace
trace(
name='trace'
)
След линейного оператора, равный сумме self.diag_part().
Если оператор квадратный, это также сумма собственных значений.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя для этого Op. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
Форма [B1,...,Bb] Tensor того же dtype, что и self. |
__getitem__
__getitem__(
slices
)
__matmul__
__matmul__(
other
)
© 2022 The TensorFlow Authors. All rights reserved.
Licensed under the Creative Commons Attribution License 4.0.
Code samples licensed under the Apache 2.0 License.
https://www.tensorflow.org/api_docs/python/tf/linalg/LinearOperatorAdjoint