TensorFlow.js入门：一维向量的学习

转载自：https://blog.csdn.net/weixin_34061042/article/details/89700664

一维向量及其运算

tensor 是 TensorFlow.js 的数据中心单元：由一组数值组成的一维或多维数组。在 TensorFlow.js中，一维向量的构造函数主要为：tf.tensor()和tf.tensor1d()

可以用set()和get()函数分别获取和设置向量中的元素值。
一维向量的运算函数有很多，说明如下：

tf.add() 两个向量的对应元素的和
tf.sub() 两个向量的对应元素的差
tf.mul() 两个向量的对应元素的乘积
tf.div() 两个向量的对应元素的商
tf.maximum() 两个向量的对应元素的最大值
tf.minimum() 两个向量的对应元素的最小值
tf.pow() 两个向量的对应元素的幂

以上只是一部分，还有更多的函数如： tf.abs(), tf.sin(), tf.cos(), tf.tan(), tf.tan()等。

简单例子

我们通过一个小小的例子，来说明在TensorFlow.js中一维向量的使用方法。

<html>

<head>

    <!-- Load TensorFlow.js -->

    <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/@tensorflow/tfjs@0.12.0"> </script>

    <!-- Place your code in the script tag below.-->

    <script>

        a = [1,2,3,4,5];

        b = [2,3,4,5,6];

        function show(){

            const vector1 = tf.tensor(a);

            const vector2 = tf.tensor(b);

            const res = vector2.add(vector1);

            document.getElementById("first_element").innerHTML = "第一个元素为" + res.get(0)+ ".";

            document.getElementById("whole_array").innerHTML = "向量："+res;

        }

    </script>

</head>

<body>

  <script type="text/javascript">

      function printa()

      {

          document.write("a: " + a + "<br>");

      }

      function printb()

      {

          document.write("b: " + b + "<br>");

      }

      printa();

      printb();

  </script>

  <p id="first_element"></p>

  <p id="whole_array"></p>

  <button onclick="show()" id="show" value="show">show</button>

</body>

</html>

接下来，我们实现稍微复杂的功能，进行张量的其他运算

<html>

  <head>

    <!-- Load TensorFlow.js -->

    <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/@tensorflow/tfjs@0.12.0"> </script>

    <link href="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.7/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet">

    <script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/3.3.1/jquery.min.js"></script>

    <script src="calculate.js"></script>

  </head>

<body>

    <center>

    <h2>TensorFlow向量（一维）学习</h2>

    <br><br>

    <div style="width:600px">

        <div>

            <label class="col-sm-2 control-label">向量运算</label>

            <div class="col-sm-10">

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="add" checked="checked"> 加

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline"  value="sub"> 减

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="mul"> 乘

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="div"> 除

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="max"> max

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="min"> min

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="abs"> abs

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="sin"> sin

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="cos"> cos

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="tan"> tan

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="exp"> exp

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="log"> log

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="sqrt"> sqrt

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="square"> square

                </label>

                <label class="radio-inline">

                <input type="radio" name="optionsRadiosinline" value="cubic"> cubic

                </label>

                <br><br>

            </div>

        </div>

        <div>

            <label for="vector1" class="col-sm-2 control-label">向量1</label>

            <div class="col-sm-10">

            <input type="text" class="form-control" id="vector1" placeholder="向量1">

            <br>

            </div>

        </div>

        <div>

            <label for="vector2" class="col-sm-2 control-label">向量2</label>

            <div class="col-sm-10">

            <input type="text" class="form-control" id="vector2" placeholder="向量2">

            <br>

            </div>

        </div>

        <div >

            <div class="col-sm-offset-2 col-sm-10">

            <button class="btn btn-default" id="result">显示结果</button>

            <button class="btn btn-default" id="clc">清空</button>

            </div>

        </div>

    </div>

    <table class="table" style="width:600px">

        <caption id="tf">运行结果</caption>

        <tbody>

            <tr class="success" id="table">

            </tr>

        </tbody>

    </table>

    </center>

</body>

</html>

一维向量运算演示.html

$(document).ready(function(){

    var flag;

    /*

    flag = 1表示一元运算

    flag = 2表示二元运算

    */

    // 清空两个输入框的输入

    $("#clc").click(function(){

        $("#vector1").val("");

        $("#vector2").val("");

    });

    // 是否允许"向量2"输入框有输入

    $("#vector1").click(function(){

        var op = $("input[name='optionsRadiosinline']:checked").val();

        var ops = ["add", "sub", "mul", "div", "max", "min"];

        if (ops.indexOf(op) == -1)

            flag = 1;

        else

            flag = 2;

        //文本框"向量2"禁用

        if(flag == 1){

            $("#vector2").val("");

            $("input[type='text']").each(function () {

　　            $("#vector2").attr("disabled", true);

            });

        }

        //文本框"向量2"启用

        if(flag == 2){

            $("input[type='text']").each(function () {

　　            $("#vector2").attr("disabled", false);

            });

        }

    });

    // 利用tensorflow.js的运算函数，输出计算结果

    $("#result").click(function(){

        if(flag == 1){

            var vector1 = $("#vector1").val().split(',').map(Number);

        }

        if(flag == 2){

            var vector1 = $("#vector1").val().toString().split(',').map(Number);

            var vector2 = $("#vector2").val().toString().split(',').map(Number);

            if(vector1.length != vector2.length)

                alert("输入的两个向量长度不一样");

        }

        // 利用tensorflow.js的运算函数

        if( flag == 1 || ((flag == 2) && (vector1.length == vector2.length))){

            var op = $("input[name='optionsRadiosinline']:checked").val();

            const pow2 = tf.tensor(2).toInt(); // 计算平方

            const pow3 = tf.tensor(3).toInt(); // 计算三次方

            switch (op) // JavaScript的switch结构

            {

                case "add":  // 加法

                    res = tf.tensor(vector1).add(tf.tensor(vector2));

                    break;

                case "sub":  // 减法

                    res = tf.tensor(vector1).sub(tf.tensor(vector2));

                    break;

                case "mul":  // 乘法

                    res = tf.tensor(vector1).mul(tf.tensor(vector2));

                    break;

                case "div":  // 除法

                    res = tf.tensor(vector1).div(tf.tensor(vector2));

                    break;

                case "max":  // 两个向量中的最大值，element-wise

                    res = tf.tensor(vector1).maximum(tf.tensor(vector2));

                    break;

                case "min":  // 两个向量中的最小值，element-wise

                    res = tf.tensor(vector1).minimum(tf.tensor(vector2));

                    break;

                case "abs":  // 绝对值

                    res = tf.tensor(vector1).abs();

                    break;

                case "sin":  // 正弦函数

                    res = tf.tensor(vector1).sin();

                    break;

                case "cos":  // 余弦函数

                    res = tf.tensor(vector1).cos();

                    break;

                case "tan":  // 正切函数

                    res = tf.tensor(vector1).tan();

                    break;

                case "exp":  // 指数函数，以e为底

                    res = tf.tensor(vector1).exp();

                    break;

                case "log":  // 对数函数，以e为底

                    res = tf.tensor(vector1).log();

                    break;

                case "sqrt":  // 平方根

                    res = tf.tensor(vector1).sqrt();

                    break;

                case "square":  // 平方

                    res = tf.tensor(vector1).pow(pow2);

                    break;

                case "cubic":  // 三次方

                    res = tf.tensor(vector1).pow(pow3);

                    break;

                default:

                    res = tf.tensor([]);

            }

            $("#table").html(""); // 清空原有表格中的数据

            // 输入计算结果

            for(var i=0; i< res.shape; i++){

                $("tr").append("<td>"+res.get(i)+"</td>;");

            }

        }

    });

});

calculate.js

效果如下：

全部的代码可见：github

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