How to reshape a matrix and then multiply it by another matrix and then reshape it again in python
我在将 python 与矩阵乘法和整形结合使用时遇到了问题。例如,我有一个大小为 (16,1) 的列 S 和另一个大小为 (4,4) 的矩阵 H,我需要将列 S 重新整形为 (4,4) 以便将它与 H 相乘并且然后再次将其重新整形为 (16,1),我在 matlab 中进行了如下操作:
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clear all; clc; clear
H = randn(4,4,16) + 1j.*randn(4,4,16);
S = randn(16,1) + 1j.*randn(16,1);
for ij = 1 : 16
y(:,:,ij) = reshape(H(:,:,ij)*reshape(S,4,[]),[],1);
end
y = mean(y,3);
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来到python:
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import numpy as np
H = np.random.randn(4,4,16) + 1j * np.random.randn(4,4,16) S = np.random.randn(16,) + 1j * np.random.randn(16,) y = np.zeros((4,4,16),dtype=complex) for ij in range(16): y[:,:,ij] = np.reshape(h[:,:,ij]@S.reshape(4,4),16,1) |
但是我在这里得到一个错误,我们无法将大小为 256 的矩阵 y 重新整形为 16×1。
有人知道如何解决这个问题吗?
只需这样做:
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S.shape = (4,4)
for ij in range(16):
y[:,:,ij] = H[:,:,ij] @ S
S.shape = –1 # equivalent to 16
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- 您可以只使用 S.reshape(4, 4) 返回的临时视图,而不是修改原始数组对象。
np.dot 如果两个操作数有两个或多个轴,则对两个操作数的最后一个和倒数第二个轴进行操作。你可以移动你的轴来使用它。
请记住,Matlab 中的 reshape(S, 4, 4) 可能等同于 Python 中的 S.reshape(4, 4).T。
所以给定形状 (4, 4, 16) 的 H 和形状 (16,) 的 S,您可以使用
将 H 的每个通道乘以重新整形的 S
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np.moveaxis(np.dot(np.moveaxis(H, –1, 0), S.reshape(4, 4).T), 0, –1)
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内部 moveaxis 调用使 H 变为 (16, 4, 4) 以便于乘法。外面的效果相反。
或者,您可以使用 S 将被转置为 write
的事实
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np.transpose(S.reshape(4, 4), np.transpose(H))
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是的,这与 MIMO 信道和长度 = 16 的多径信道有关。你在那个领域工作吗?我这样做是对的吗?
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@Gze。不幸的是我不知道。我只是习惯于从图像处理应用程序中调用第三维”通道”。我不知道你在做什么在概念上是否正确,但如果是,这就是这样做的方法。
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您能否用我应该使用的完整代码更新答案?
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@Gze。我可以,但是您的 Matlab 与您的散文不匹配。我正在尝试复制您的 Matlab,所以如果您可以匹配,我会将调用添加到 mean
您的解决方案中有两个问题
1) reshape 方法采用单个元组参数形式的形状,而不是多个参数。
2) y 数组的形状应该是 16x1x16,而不是 4x4x16。在 Matlab 中,没有问题,因为它会在您更新时自动重塑 y。
正确的版本如下:
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import numpy as np
H = np.random.randn(4,4,16) + 1j * np.random.randn(4,4,16) S = np.random.randn(16,) + 1j * np.random.randn(16,) y = np.zeros((16,1,16),dtype=complex) for ij in range(16): y[:,:,ij] = np.reshape(H[:,:,ij]@S.reshape((4,4)),(16,1)) |
- .. 所以平均值(y,3);在 matlab 中可以使用 python 中的 np.mean(y,3) 来完成吗?
- @Gze 在 python 中,您指定要平均数组的轴。我想你想要 np.mean(y,axis=2),因为枚举从 python 中的 0 开始。假设您的 Matlab 代码是正确的,我会检查 Python 版本的一致性
- 抱歉,但是现在从 y = np.mean(y,axis=2) 得到的 y 的形状是 (16,1) 如果我想要它的形状是 (16,)
- @MadPhysicist 不幸的是我得到了不同的结果!你的意思是这里有错误? ..我会试试你的解决方案
- @MadPhysicist,你能扩展一下吗?它说整数或整数元组。 docs.scipy.org/doc/numpy/reference/generated/numpy.reshape.h??tml
- OP 使用的是数组方法 np.ndarray.reshape,而不是函数。请参阅链接中的注释。
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