python - array - numpy normalize matrix

¿Cómo normalizar una matriz numpy bidimensional en python menos detallada?

Question

Dada una matriz numpy 3 veces 3

a = numpy.arange(0,27,3).reshape(3,3)
# array([[ 0, 3, 6],
# [ 9, 12, 15],
# [18, 21, 24]])

Para normalizar las filas de la matriz bidimensional pensé en

row_sums = a.sum(axis=1) # array([ 9, 36, 63])
new_matrix = numpy.zeros((3,3))
for i, (row, row_sum) in enumerate(zip(a, row_sums)):
new_matrix[i,:] = row / row_sum

Debe haber una mejor manera, ¿no?

Tal vez para aclarar: Al normalizar, quiero decir, la suma de las entradas por fila debe ser una. Pero creo que eso será claro para la mayoría de la gente.

Answer 1

Creo que esto debería funcionar,

a = numpy.arange(0,27.,3).reshape(3,3)
a /= a.sum(axis=1)[:,numpy.newaxis]

Answer 2

En caso de que intente normalizar cada fila de tal manera que su magnitud sea uno (es decir, la longitud de una unidad de una fila es uno o la suma del cuadrado de cada elemento de una fila es uno):

import numpy as np
a = np.arange(0,27,3).reshape(3,3)
result = a / np.linalg.norm(a, axis=-1)[:, np.newaxis]
# array([[ 0. , 0.4472136 , 0.89442719],
# [ 0.42426407, 0.56568542, 0.70710678],
# [ 0.49153915, 0.57346234, 0.65538554]])

Verificando:

np.sum( result**2, axis=-1 )
# array([ 1., 1., 1.])

Answer 3

La radiodifusión es realmente buena para esto:

row_sums = a.sum(axis=1)
new_matrix = a / row_sums[:, numpy.newaxis]

row_sums[:, numpy.newaxis] reconfigura row_sums de ser (3,) a ser (3, 1) . Cuando haces a / b , a y b se transmiten uno contra el otro.

Puede obtener más información sobre la transmisión here o incluso mejor here .

Answer 4

O usando la función lambda, como

>>> vec = np.arange(0,27,3).reshape(3,3)
>>> import numpy as np
>>> norm_vec = map(lambda row: row/np.linalg.norm(row), vec)

cada vector de vec tendrá una norma de unidad.

Answer 5

Scikit-learn tiene una función de normalización que le permite aplicar varias normalizaciones. El "haz que sume a 1" es la norma L1, y para que lo hagas:

from sklearn.preprocessing import normalize
matrix = numpy.arange(0,27,3).reshape(3,3).astype(numpy.float64)
#array([[ 0., 3., 6.],
# [ 9., 12., 15.],
# [ 18., 21., 24.]])
normed_matrix = normalize(matrix, axis=1, norm=''l1'')
#[[ 0. 0.33333333 0.66666667]
#[ 0.25 0.33333333 0.41666667]
#[ 0.28571429 0.33333333 0.38095238]]

Ahora sus filas sumarán a 1.

Answer 6

También podría usar la transposición matricial:

(a.T / row_sums).T

Answer 7

parece que esto también funciona

def normalizeRows(M):
row_sums = M.sum(axis=1)
return M / row_sums