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分别考虑形状为 (m,m) 和 (n,n) 的输入矩阵 X 和 Y。作为输出,我们需要给出一个 (mn,mn) 形状矩阵,以便它将两个矩阵中的相应条目相乘。这两个矩阵 X 和 Y 代表转移矩阵。可以使用以下示例来说明所需的输出。这里,X 是 3*3 矩阵,Y 是 2*2 矩阵。

Matrix X
--------------
    x1  x2  x3    
x1|  a   b   c
x2|  d   e   f
x3|  g   h   i

Matrix Y
--------------
    y1  y2
y1|  j   k
y2|  l   m

Matrix Z (Output)
----------------------------------------
      x1y1  x1y2  x2y1  x2y2  x3y1  x3y2
x1y1|  aj    ak    bj    bk    cj    ck
x1y2|  al    am    bl    bm    cl    cm
x2y1|  dj    dk    ej    ek    fj    fk

 .
 .

以下是我为此任务编写的非矢量化函数:

def transition_multiply(X,Y):
    num_rows_X=len(X)
    num_rows_Y=len(Y)
    out=[]
    count=0
    for i in range(num_rows_X):     
        for j in range(num_rows_Y):         
            out.append([])          
            for x in X[i]:
                 for y in Y[j]:                 
                     out[count].append(x*y)             
            count+=1
    return out

X=[[1,2,3],[2,3,4],[3,4,5]]
Y=[[2,4],[1,2]]
import numpy
print transition_multiply(numpy.array(X),numpy.array(Y))

我确实得到了所需的输出,但意识到非矢量化版本会非常慢。使用 Numpy 对这种计算进行矢量化的最佳方法是什么?

对于那些对为什么需要这种计算感兴趣的人。从组成转移矩阵制作阶乘隐马尔可夫模型的转移矩阵时需要它。

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这是Kronecker 产品,请参阅numpy 文档中的此处

于 2013-05-02T05:40:42.450 回答