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2d-ndarray を 2d-ndarray にマップする関数を作成しようとしています。入力配列の行は個別に処理でき、入力の行と出力の行は 1 対 1 で対応します。入力の各行に対して、行の特定の次数の多項式展開が計算されます (例については docstring を参照してください)。現在の実装は機能します。ただし、行の明示的なループと「powerMatrix」内の行の複製が必要です)。numpy.power を 1 回呼び出すだけで同じ結果を得ることができますか? ところで、結果の行のエントリの順序は重要ではありません。

import numpy
def polynomialFeatures(x, order):
    """ Generate polynomial features of given order for data x.

    For each row of ndarray x, the polynomial expansions are computed, i.e
    for row [x1, x2] and order 2, the following row of the result matrix is
    computed: [1, x1, x1**2, x2, x1*x2, x1**2*x2, x2**2, x1*x2**2, x1**2*x2**2]

    Parameters
    ----------
    x : array-like
        2-D array; for each of its rows, the polynomial features are created

    order : int
        The order of the polynomial features

    Returns
    -------
    out : ndarray
        2-D array of shape (x.shape[0], (order+1)**x.shape[1]) containing the 
        polynomial features computed for the rows of the array x

    Examples
    --------
    >>> polynomialFeatures([[1, 2, 3], [-1, -2, -3]], 2)
    array([[  1   3   9   2   6  18   4  12  36   1   3   9   2   6  18   4  12  
             36   1   3   9   2   6  18   4  12  36]
           [  1  -3   9  -2   6 -18   4 -12  36  -1   3  -9   2  -6  18  -4  12 
            -36   1  -3   9  -2   6 -18   4 -12  36]])
    """
    x = numpy.asarray(x)
    # TODO: Avoid duplication of rows
    powerMatrix = numpy.array([range(order+1)] * x.shape[1]).T
    # TODO: Avoid explicit loop, and use numpy's broadcasting
    F = []
    for i in range(x.shape[0]):
        X = numpy.power(x[i], powerMatrix).T
        F.append(numpy.multiply.reduce(cartesian(X), axis=1))

    return numpy.array(F)

print numpy.all(polynomialFeatures([[1, 2, 3], [-1, -2, -3]], 2) ==
                numpy.array([[1,   3,   9,   2,   6,  18,   4,  12,  36,   1,
                              3,   9,   2,   6,  18,   4,  12,  36,   1,   3, 
                              9,   2,   6,  18,   4,  12,  36],
                             [1,  -3,   9,  -2,   6, -18,   4, -12,  36,  -1,
                              3,  -9,   2,  -6,  18,  -4,  12, -36,   1,  -3,
                              9,  -2,   6, -18,   4, -12,  36]]))

ありがとう、ジャン

編集:欠落している関数デカルトはここで定義されています: numpy を使用して、2 つの配列のすべての組み合わせの配列を構築する

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基本的な考え方は、「邪魔にならない」計算に関係のない次元 (この場合、次元 0、行数) をより高い次元に移動し、それを自動的にブロードキャストすることです。

メソッドが何をしているのかわかりませんが、マトリックスに対してインデックスタプルを生成するためcartesianに使用するソリューションは次のとおりです。np.indicesX

import numpy as np
def polynomial_features(x, order):
    x = np.asarray(x).T[np.newaxis]
    n = x.shape[1]
    power_matrix = np.tile(np.arange(order + 1), (n, 1)).T[..., np.newaxis]
    X = np.power(x, power_matrix)
    I = np.indices((order + 1, ) * n).reshape((n, (order + 1) ** n)).T
    F = np.product(np.diagonal(X[I], 0, 1, 2), axis=2)
    return F.T
于 2012-07-30T19:45:56.737 に答える