Tensorflow 密集张量到稀疏二值化哈希技巧张量

Question

我想以这样的方式转换此数据集，即每个张量都具有给定的大小 n 并且当且仅当此新张量的索引 i 处的特征设置为 1原始特征中有一个 i (modulo n).

我希望下面的例子能让事情更清楚

假设我有一个像这样的数据集：

t = tf.constant([
  [0, 3, 4],
  [12, 2 ,4]])
ds = tf.data.Dataset.from_tensors(t)

我想得到 (if n = 9)

的稀疏等价物

t = tf.constant([
  [1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0], # index set to 1 are 0, 3 and 4
  [0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0]]) # index set to 1 are 2, 4, and 12%9 = 3

我已经知道如何获得非稀疏表示 ()，因为我最终会得到 n > 100 万，所以我不想通过密集张量来获得稀疏张量

谢谢

Answer 1

这是一个可能的实现：

import tensorflow as tf

def binarization_sparse(t, n):
    # Input size
    t_shape = tf.shape(t)
    t_rows = t_shape[0]
    t_cols = t_shape[1]
    # Make sparse row indices for each value
    row_idx = tf.tile(tf.range(t_rows)[: ,tf.newaxis], [1, t_cols])
    # Sparse column indices
    col_idx = t % n
    # "Flat" indices - needed to discard repetitions
    total_idx = row_idx * n + col_idx
    # Remove repeated elements
    out_idx, _ = tf.unique(tf.reshape(total_idx, [-1]))
    # Back to row and column indices
    sparse_idx = tf.stack([out_idx // n, out_idx % n], axis=-1)
    # Sparse values
    sparse_values = tf.ones([tf.shape(sparse_idx)[0]], dtype=t.dtype)
    # Make sparse tensor
    out = tf.sparse.SparseTensor(tf.cast(sparse_idx, tf.int64),
                                 sparse_values,
                                 [t_rows, n])
    # Reorder indices
    out = tf.sparse.reorder(out)
    return out

# Test
with tf.Graph().as_default(), tf.Session() as sess:
    t = tf.constant([
        [ 0,  3,  4],
        [12,  2,  4]
    ])
    # Sparse result
    t_m1h_sp = binarization_sparse(t, 9)
    # Convert to dense to check output
    t_m1h = tf.sparse.to_dense(t_m1h_sp)
    print(sess.run(t_m1h))

输出：

[[1 0 0 1 1 0 0 0 0]
 [0 0 1 1 1 0 0 0 0]]

我添加了删除重复元素的逻辑，因为原则上它可能会发生，但如果你能保证没有重复（包括取模），你可以跳过这一步。另外，我在最后重新排序了稀疏张量。这在这里不是绝对必要的，但是（我认为）稀疏操作有时期望索引被排序（并且 sparse_idx 可能不会被排序）。

此外，此解决方案特定于 2D 输入。对于一维输入会更简单，如果需要，也可以为高维输入编写。我认为完全通用的解决方案是可能的，但它会更复杂（特别是如果你想考虑维数未知的张量）。

Tensorflow 密集张量到稀疏二值化哈希技巧张量

Tensorflow dense tensor to sparse binarized hash trick tensor

python

sparse-matrix

tensorflow