【てんそる】

テンソル とは?

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💡 AIで使う、多次元配列の入れ物

AIフレームワークで使う、軸の数と各軸の長さで形を表す配列。スカラー、ベクトル、行列も含まれ、画像などを数値化したデータやモデルのパラメーターを扱う。軸の数、各軸の長さ、要素の型を区別する。

📌 このページのポイント
どれもテンソル:軸の数で見る rank 0:スカラー 5 shape:[] rank 1:ベクトル 1 2 3 shape:[3] rank 2:行列 1 2 3 4 5 6 shape:[2, 3] rank 3:配列の層 1 2 3 4 5 6 shape:[2, 2, 3] rank=軸の数 shape=各軸の長さ 軸の意味や順番は、データの持ち方による
AIフレームワークのテンソル。次元は配列の軸の数を表す。
ひよこ ひよこ
行列だけがテンソルなの?
ペンギン先生 ペンギン先生
AIフレームワークの説明では、数1個のスカラーも、数を並べたベクトルも、表のような行列もテンソルに含むよ。順に軸が0本、1本、2本あるものとして扱うんだ。
ひよこ ひよこ
3次元って立体のこと?
ペンギン先生 ペンギン先生
ここでの次元は配列の軸の数だよ。空間の縦・横・高さとは限らない。たとえば画像を高さ・幅・色チャンネルの3軸で持つ場合も、rankは3になる。
ひよこ ひよこ
shapeとrankはどう違う?
ペンギン先生 ペンギン先生
shapeが224×224×3なら、各軸の長さが224、224、3という意味。rankは軸が3本あること、要素数は224×224×3=150,528個だよ。
ひよこ ひよこ
画像を2枚まとめると?
ペンギン先生 ペンギン先生
たとえばバッチ・高さ・幅・チャンネルの順なら、shapeは2×224×224×3でrankは4になる。軸の順番は処理やデータ形式によって違うので、常にこの順とは限らないよ。
ひよこ ひよこ
要素にはどんな数を入れるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
整数や浮動小数点数などを使うよ。TensorFlowの通常のテンソルは、要素の型dtypeが1つにそろう。shapeだけでなくdtypeも確認すると、計算の入力を理解しやすいんだ。
ペンギン
まとめ:ざっくりこれだけ覚えればOK!
「テンソル」って出てきたら「AIフレームワークで使われる多次元の数値配列」と思えればだいたいOK!
📖 おまけ:英語の意味
「Tensor」 = テンソル
💬 数学や物理でも使う用語だよ。この記事では、AIフレームワークの多次元配列という使い方を説明している。

参考資料

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