exponenta event banner

Список функций с dlarray Поддержка

Функции набора инструментов для глубокого обучения с помощью dlarray Поддержка

В этих таблицах перечислены и кратко описаны функции Deep Learning Toolbox™, которые работают с dlarray объекты.

Операции глубокого обучения

ФункцияОписание
avgpoolОперация среднего объединения выполняет понижающую дискретизацию путем разделения входных данных на области объединения и вычисления среднего значения каждой области.
batchnormОперация пакетной нормализации нормализует входные данные по всем наблюдениям для каждого канала независимо. Для ускорения обучения сверточной нейронной сети и снижения чувствительности к инициализации сети используйте пакетную нормализацию между сверткой и нелинейными операциями, такими как relu.
crossentropyОперация перекрестной энтропии вычисляет потери перекрестной энтропии между предсказаниями сети и целевыми значениями для задач классификации с одной и несколькими метками.
crosschannelnormОперация нормализации кросс-канала использует локальные ответы в различных каналах для нормализации каждой активации. Кросс-канальная нормализация обычно следует за relu операция. Кросс-канальная нормализация также известна как локальная нормализация ответа.
ctcОперация CTC вычисляет потери временной классификации соединения (CTC) между неориентированными последовательностями.
dlconvОперация свертки применяет скользящие фильтры к входным данным. Используйте dlconv функция для свертки глубокого обучения, свертки с группировкой и свертки с разделением по каналам.
dltranspconvТранспонированная операция свертки увеличивает число карт элементов.
embedОперация встраивания преобразует числовые индексы в числовые векторы, где индексы соответствуют дискретным данным. Встраивание используется для отображения дискретных данных, таких как категориальные значения или слова, в числовые векторы.
fullyconnectОперация полного соединения умножает входной сигнал на весовую матрицу и затем добавляет вектор смещения.
groupnormОперация групповой нормализации нормализует входные данные по сгруппированным подмножествам каналов для каждого наблюдения независимо. Для ускорения обучения сверточной нейронной сети и снижения чувствительности к инициализации сети используйте групповую нормализацию между сверткой и нелинейными операциями, такими как relu.
gruРабота стробируемого повторяющегося блока (ГРУ) позволяет сети узнать зависимости между временными шагами во временных рядах и данными последовательности.
huberОперация Huber вычисляет потери Huber между предсказаниями сети и целевыми значениями для задач регрессии. Когда 'TransitionPoint' опция 1, это также известно как плавная потеря L1.
instancenormОперация нормализации экземпляра нормализует входные данные по каждому каналу для каждого наблюдения независимо. Чтобы улучшить сходимость тренировки сверточной нейронной сети и снизить чувствительность к гиперпараметрам сети, используйте нормализацию экземпляра между сверткой и нелинейными операциями, такими как relu.
layernormОперация нормализации уровня нормализует входные данные по всем каналам для каждого наблюдения независимо. Чтобы ускорить обучение повторяющихся и многослойных нейронных сетей перцептрона и снизить чувствительность к инициализации сети, используйте нормализацию уровня после обучаемых операций, таких как LSTM, и полностью соединяйте операции.
leakyreluОперация активации выпрямленного линейного блока с утечкой (ReLU) выполняет нелинейную пороговую операцию, где любое входное значение меньше нуля умножается на фиксированный масштабный коэффициент.
lstmДлительная кратковременная память (LSTM) позволяет сети узнать долгосрочные зависимости между временными шагами во временных рядах и данными последовательности.
maxpoolОперация максимального объединения в пул выполняет понижающую дискретизацию путем разделения входных данных на области объединения и вычисления максимального значения каждой области.
maxunpoolОперация максимальной распаковки распаковывает выходные данные операции максимальной распаковки путем увеличения дискретизации и заполнения нулями.
mseОперация вычисления среднеквадратичной ошибки вычисляет среднеквадратичную потерю ошибки между предсказаниями сети и целевыми значениями для задач регрессии.
onehotdecode

Операция однократного декодирования декодирует векторы вероятности, такие как выходные данные сети классификации, в метки классификации.

Вход A может быть dlarray. Если A форматируется, функция игнорирует формат данных.

reluОперация активации выпрямленного линейного блока (ReLU) выполняет нелинейную пороговую операцию, где любое входное значение меньше нуля устанавливается равным нулю.
sigmoidОперация активации сигмоида применяет сигмоидальную функцию к входным данным.
softmaxОперация активации softmax применяет функцию softmax к размерности канала входных данных.

dlarray- Специфические функции

ФункцияОписание
dimsЭта функция возвращает формат данных dlarray.
dlfevalЭта функция вычисляет dlarray функция с использованием автоматического дифференцирования.
dlgradientЭта функция вычисляет градиенты с помощью автоматического дифференцирования.
extractdataЭта функция извлекает данные из dlarray.
finddimЭта функция находит индексы dlarray размеры с заданной меткой размера.
stripdimsЭта функция удаляет формат данных из dlarray.

Доменные функции с dlarray Поддержка

В этих таблицах перечислены и кратко описаны специфичные для домена функции, которые работают с dlarray объекты.

Компьютерное зрение

ФункцияОписание
generalizedDice(Панель инструментов компьютерного зрения)Измерение сходства между двумя dlarray объекты, представляющие сегментированные изображения, с использованием обобщенной метрики Dice, учитывающей взвешивание класса.

Обработка изображений

ФункцияОписание
depthToSpace(Панель инструментов обработки изображений)Перестроить dlarray данные из размера глубины в пространственные блоки.
dlresize(Панель инструментов обработки изображений)Изменение размеров пространственных размеров dlarray.
multissim(Панель инструментов обработки изображений)Измерение сходства между двумя dlarray объекты, представляющие 2-D изображения, используя метрику многомасштабного структурного подобия (MS-SSIM).
multissim3(Панель инструментов обработки изображений)Измерение сходства между двумя dlarray объекты, представляющие 3-D изображения, используя метрику 3-D MS-SSIM.
psnr(Панель инструментов обработки изображений)Измерение сходства между двумя dlarray объекты, которые представляют изображения, используя метрику пикового отношения сигнал/шум (PSNR).
spaceToDepth(Панель инструментов обработки изображений)Перегруппировка пространственных блоков dlarray данные в измерение глубины.

Обработка сигналов

ФункцияОписание
dlstft(Панель инструментов обработки сигналов)Вычислите кратковременное преобразование Фурье.

Функции MATLAB с dlarray Поддержка

Многие функции MATLAB ® работают наdlarray объекты. В этих таблицах перечислены примечания по использованию и ограничения для этих функций при использовании dlarray аргументы.

Унарные элементные функции

ФункцияПримечания и ограничения
abs

Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

acos
  • Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

  • Поскольку dlarray не поддерживает комплексные числа, каждый элемент x на входе dlarray должен иметь ∣x∣ ≤ 1.

acosh
  • Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

  • Поскольку dlarray не поддерживает комплексные числа, каждый элемент x на входе dlarray должно иметь x ≥ 1.

acot

Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

acsc
  • Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

  • Поскольку dlarray не поддерживает комплексные числа, каждый элемент x на входе dlarray должен иметь ∣x∣ ≥ 1.

asec
asin
  • Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

  • Поскольку dlarray не поддерживает комплексные числа, каждый элемент x на входе dlarray должен иметь ∣x∣ ≤ 1.

asinh

Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

atan
atan2
atanh
  • Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

  • Поскольку dlarray не поддерживает комплексные числа, каждый элемент x на входе dlarray должен иметь ∣x∣ ≤ 1.

cos

Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

cosh
cot
csc
exp
log
  • Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

  • Поскольку dlarray не поддерживает комплексные числа, вход dlarray должны иметь неотрицательные значения.

sec

Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

sign
sin
sinh
sqrt
  • Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

  • Поскольку dlarray не поддерживает комплексные числа, вход dlarray должны иметь неотрицательные значения.

tan

Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

tanh
uminus, -
uplus, +

Операторы на основе двоичных элементов

ФункцияПримечания и ограничения
minus, -

Если два dlarray входные данные форматируются, затем выходные данные dlarray форматируется комбинацией обоих форматов данных. Функция использует неявное расширение для объединения входных данных. Дополнительные сведения см. в разделе Неявное расширение с форматами данных.

plus, +
power, .^
  • Если два dlarray входные данные форматируются, затем выходные данные dlarray форматируется комбинацией обоих форматов данных. Функция использует неявное расширение для объединения входных данных. Дополнительные сведения см. в разделе Неявное расширение с форматами данных.

  • Поскольку dlarray не поддерживает комплексные номера, программное обеспечение генерирует ошибку, если какой-либо элемент вывода является комплексным.

rdivide, ./

Если два dlarray входные данные форматируются, затем выходные данные dlarray форматируется комбинацией обоих форматов данных. Функция использует неявное расширение для объединения входных данных. Дополнительные сведения см. в разделе Неявное расширение с форматами данных.

times, .*

Функции сокращения

ФункцияПримечания и ограничения
mean
  • Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

  • 'omitnan' параметр не поддерживается.

  • Если вход dlarray находится на GPU, 'native' параметр не поддерживается.

prod
  • Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

  • 'omitnan' параметр не поддерживается.

sum

Экстремальные функции

ФункцияПримечания и ограничения
ceil

Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

eps
  • Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

  • Использовать eps(ones(‘like’, x)) получение скалярного значения epsilon на основе типа данных dlarray x.

fix

Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

floor

Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

max
  • При нахождении максимальных или минимальных элементов одного dlarray, выходные данные dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

  • При нахождении максимальных или минимальных элементов между двумя отформатированными dlarray входы, выход dlarray имеет комбинацию обоих форматов данных. Функция использует неявное расширение для объединения входных данных. Дополнительные сведения см. в разделе Неявное расширение с форматами данных.

  • Выходной аргумент индекса не отслеживается и не может использоваться с автоматическим дифференцированием. Дополнительные сведения см. в разделе Использование автоматической дифференциации в инструменте глубокого обучения.

min
rescale
  • Если первый вход dlarray A является неформатированным, все дополнительные входные данные должны быть неформатированными.

  • Если первый вход dlarray A отформатирован, все дополнительные входы должны быть либо неформатированными скалярами, либо иметь форматы данных, которые являются подмножеством формата данных A. В этом случае каждое измерение должно быть одиночным или соответствовать длине соответствующего измерения A.

round
  • Только синтаксис Y = round(X) поддерживается.

  • Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

Другие математические операции

ФункцияПримечания и ограничения
colon, :
  • Поддерживаются следующие операции:

    • a:b

    • a:b:c

    Для получения информации об индексировании в dlarray, см. раздел Индексирование.

  • Все входы должны быть реальными скалярами. Продукция dlarray является неформатированным.

interp1
  • Ввод точек выборки x должен быть конечным, возрастающим вектором без повторяющихся элементов.

  • method должно быть 'linear' или 'nearest'.

  • Кусочный полиномиальный синтаксис ('pp') не поддерживается.

  • Ввод только значений образцов v может быть отформатированным dlarray. Все остальные входные данные должны быть неформатированными. Если v является отформатированным dlarray, ввод точек запроса xq должен быть вектором и выводом vq имеет тот же формат данных, что и v.

mrdivide, /

Второе dlarray вход должен быть скаляром. Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и первый dlarray вход.

mtimes, *
  • Один вход может быть отформатированным dlarray только если другой вход является неформатированным скаляром. В этом случае выходные данные dlarray имеет тот же формат данных, что и форматированный dlarray вход.

  • Умножение dlarray с не-dlarray разреженная матрица поддерживается только в том случае, если оба входа не скалярны.

pagemtimes

Один вход может быть отформатированным dlarray только когда другой ввод является неформатированным, со скалярными страницами. В этом случае выходные данные dlarray имеет тот же формат данных, что и форматированный dlarray вход.

Логические операции

ФункцияПримечания и ограничения
all

Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

and, &

Если два dlarray входные данные форматируются, затем выходные данные dlarray форматируется комбинацией обоих форматов данных. Функция использует неявное расширение для объединения входных данных. Дополнительные сведения см. в разделе Неявное расширение с форматами данных.

any

Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

eq, ==

Если два dlarray входные данные форматируются, затем выходные данные dlarray форматируется комбинацией обоих форматов данных. Функция использует неявное расширение для объединения входных данных. Дополнительные сведения см. в разделе Неявное расширение с форматами данных.

ge, >=
gt, >
le, <=
lt, <
ne, ~=
not, ~

Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и входной dlarray.

or, |

Если два dlarray входные данные форматируются, затем выходные данные dlarray форматируется комбинацией обоих форматов данных. Функция использует неявное расширение для объединения входных данных. Дополнительные сведения см. в разделе Неявное расширение с форматами данных.

xor

Функции манипулирования размером

ФункцияПримечания и ограничения
reshape

Продукция dlarray является неформатированным, даже если вход dlarray отформатирован.

squeeze

Двумерный dlarray объекты не затрагиваются squeeze. Если вход dlarray форматируется, функция удаляет метки размеров, принадлежащие одиночным размерам. Если вход dlarray имеет более двух измерений и его третье и выше измерения являются одиночными, то функция отбрасывает эти измерения и их метки.

Операции переноса

ФункцияПримечания и ограничения
ctranspose, '

Если вход dlarray форматируется, то метки обоих измерений должны быть одинаковыми. Функция выполняет транспозицию неявно и транспонирует непосредственно, только если это необходимо для других операций.

permute

Если вход dlarray форматируется, то перестановка должна быть среди только тех измерений, которые имеют одинаковую метку. Функция выполняет перестановки неявно, а перестановки непосредственно только при необходимости для других операций.

transpose, .'

Если вход dlarray форматируется, то метки обоих измерений должны быть одинаковыми. Функция выполняет транспозицию неявно и транспонирует непосредственно, только если это необходимо для других операций.

Функции конкатенации

ФункцияПримечания и ограничения
cat

dlarray входные данные должны иметь соответствующие форматы или быть неформатированными. Поддерживаются смешанные форматированные и неформатированные входные данные. При наличии dlarray входные данные форматируются, затем выходные данные dlarray имеет тот же формат данных.

horzcat
vertcat

Функции преобразования

ФункцияПримечания и ограничения
cast
  • cast(dlA,newdatatype) копирует данные в dlarray dlA в dlarray базового типа данных newdatatype. newdatatype параметр должен быть 'double', 'single', или 'logical'. Продукция dlarray имеет тот же формат данных, что и dlA.

  • cast(A,'like',Y) возвращает массив того же типа, что и Y. Если Y является dlarray, то на выходе dlarray который имеет тот же базовый тип данных, что и Y. Если Y находится на GPU, затем выходной сигнал находится на GPU. Если оба A и Y являются dlarray объекты, затем выходные данные dlarray отформатирован с тем же форматом данных, что и входной A.

double

Выходные данные представляют собой dlarray который содержит данные типа double.

gather(Панель инструментов параллельных вычислений)
  • Поддерживаются следующие синтаксисы:

    • dlX = gather(dlA)

    • [dlX,dlY,dlZ,...] = gather(dlA,dlB,dlC,...)

  • gather(dlA) возвращает dlarray содержит числовые или логические данные. Эта функция применяется gather к базовым данным в dlarray dlA. Если dlA находится на GPU, затем dlX находится в локальном рабочем пространстве, а не в графическом процессоре. Если dlA находится в локальном рабочем пространстве (не в графическом процессоре), затем dlX равно dlA.

  • gather(dlA,dlB,dlC,...) собирает несколько массивов.

gpuArray(Панель инструментов параллельных вычислений)
  • Для этой функции требуется Toolbox™ параллельных вычислений.

  • gpuArray возвращает dlarray содержащий gpuArray. Эта функция применяется gpuArray к базовым данным. Если вход dlarray находится в локальной рабочей области, затем его данные перемещаются в графический процессор и внутренне представляются как gpuArray. Если вход dlarray находится на GPU, затем выход dlarray равно входу dlarray.

logicalВыходные данные представляют собой dlarray который содержит данные типа logical.
singleВыходные данные представляют собой dlarray который содержит данные типа single.

Функции сравнения

ФункцияПримечания и ограничения
isequal
  • Синтаксис с более чем двумя входными аргументами не поддерживается.

  • Два dlarray входные данные равны, если числовые данные, которые они представляют, равны, и если они оба отформатированы с одним и тем же форматом данных или неформатированы.

isequaln
  • Синтаксис с более чем двумя входными аргументами не поддерживается.

  • Два dlarray входы равны, если числовые данные, которые они представляют, равны (обработка NaNs равно) и если они оба отформатированы с одинаковым форматом данных или неформатированы.

Функции идентификации типа данных и значений

ФункцияПримечания и ограничения
isdlarray Н/Д
isfinite

Программное обеспечение применяет функцию к базовым данным входа dlarray.

isfloat
(Панель isgpuarray инструментов параллельных вычислений)
isinf
islogical
isnan
isnumeric
isreal

Поскольку dlarray не поддерживает комплексные числа, эта функция всегда возвращает true для dlarray вход.

isUnderlyingTypeН/Д
mustBeUnderlyingType
underlyingType

Функции идентификации размера

ФункцияПримечания и ограничения
iscolumnЭта функция возвращает true для dlarray это вектор столбца, где каждое измерение, кроме первого, является одиночным. Например, 3 на 1 на 1 dlarray является вектором-столбцом.
ismatrixЭта функция возвращает true для dlarray объекты только с двумя размерами и для dlarray где каждый размер, за исключением первых двух, является одиночным. Например, 3 на 4 на 1 dlarray является матрицей.
isrowЭта функция возвращает true для dlarray это вектор строки, где каждое измерение, кроме второго, является одиночным. Например, 1 на 3 на 1 dlarray - вектор строки.
isscalarН/Д
isvectorЭта функция возвращает true для dlarray вектор строки или вектор столбца. Обратите внимание, что isvector не рассматривает 1 на 1 на 3 dlarray быть вектором.
lengthН/Д
ndims

Если вход dlarray dlX форматируется, затем ndims(dlX) возвращает количество меток размеров, даже если некоторые из помеченных размеров являются задними одиночными размерами.

numelН/Д
size

Если вход dlarray dlX форматируется, затем size(dlX) возвращает вектор длины, равный количеству меток размеров, даже если некоторые из помеченных размеров являются задними одиночными размерами.

Функции создателя

ФункцияПримечания и ограничения
falseТолько 'like' синтаксис поддерживается для dlarray.
inf
nan
ones
rand
randi
randn
true
zeros

Строковые и символьные функции

ФункцияПримечания и ограничения
composeН/Д
fprintf
int2str
mat2str
num2str
sprintf

Заметное поведение dlarray

Неявное расширение с форматами данных

Некоторые функции используют неявное расширение для объединения двух форматированных dlarray входные данные. Функция вводит маркированные синглтоновые размеры (размеры размера 1) во входы, при необходимости, для согласования их форматов. Функция вставляет одиночные размеры в конце каждого блока размеров с одной и той же меткой.

Чтобы увидеть пример этого поведения, введите следующий код.

X = ones(2,3,2);
dlX = dlarray(X,'SCB')
Y = 1:3;
dlY = dlarray(Y,'C')
dlZ = dlX.*dlY
dlX = 

  2(S) × 3(C) × 2(B) dlarray


(:,:,1) =

     1     1     1
     1     1     1


(:,:,2) =

     1     1     1
     1     1     1


dlY = 

  3(C) × 1(U) dlarray

     1
     2
     3


dlZ = 

  2(S) × 3(C) × 2(B) dlarray


(:,:,1) =

     1     2     3
     1     2     3


(:,:,2) =

     1     2     3
     1     2     3
В этом примере: dlZ(i,j,k) = dlX(i,j,k).*dlY(j) для индексов i, j, и k. Второе измерение dlZ (маркировка 'C') соответствует второму измерению dlX и первое измерение dlY.

В общем, формат одного dlarray ввод не обязательно должен быть подмножеством формата другого dlarray вход. Например, если dlX и dlY являются входными аргументами с dims(dlX) = 'SCB' и dims(dlY) = 'SSCT', то выход dlZ имеет dims(dlZ) = 'SSCBT'. 'S' размерность dlX сопоставляет с первым 'S' размерность dlY.

Поведение специального измерения «U»

'U' размерность dlarray отличается от других помеченных размеров тем, что демонстрирует стандартное поведение одиночного размера MATLAB. Вы можете придумать форматированный dlarray как имеющие бесконечно много 'U' размеры размера 1 после размеров, возвращаемых size.

Программное обеспечение отбрасывает 'U' если только размер не является несинглтоном или это один из первых двух размеров dlarray.

Чтобы увидеть пример этого поведения, введите следующий код.

X = ones(2,2);
dlX = dlarray(X,'SC')
dlX(:,:,2) = 2
dlX = 

  2(S) × 2(C) dlarray

     1     1
     1     1


dlX = 

  2(S) × 2(C) × 2(U) dlarray


(:,:,1) =

     1     1
     1     1


(:,:,2) =

     2     2
     2     2
В этом примере программное обеспечение расширяет форматированный двумерный dlarray к трехмерному dlarrayи маркирует третье измерение с помощью 'U' по умолчанию. Пример того, как 'U' измерение используется в неявном расширении, см. Неявное расширение с форматами данных.

Индексация

Индексирование с помощью dlarray поддерживается и демонстрирует следующие варианты поведения:

  • dlX(idx1,...,idxn) возвращает dlarray с тем же форматом данных, что и dlX если n больше или равно ndims(dlX). В противном случае возвращается неформатированный dlarray.

  • Если установить dlY(idx1,...,idxn) = dlX, то формат данных dlY сохраняется, хотя программное обеспечение может добавлять или удалять завершающие 'U' метки размеров. Формат данных dlX не оказывает влияния на эту операцию.

  • При удалении частей dlarray использование dlX(idx1,…,idxn) = [], то формат данных dlX сохраняется, если n больше или равно ndims(dlX). В противном случае dlX возвращается неформатированным.

Ошибка округления

При использовании функции с dlarray порядок операций в функции может изменяться на основе внутреннего порядка хранения dlarray. Это изменение может привести к различиям в порядке округления для двух dlarray объекты, которые в противном случае равны.

См. также

| | |

Связанные темы