einsums 的 numpy 组合?

numpy composition of einsums?

假设我有一个执行某些计算的 np.einsum,然后将其直接泵入另一个 np.einsum 以执行其他操作。一般来说,我可以将这两个 einsum 组合成一个 einsum 吗?

我的具体用例是我正在进行转置、矩阵乘法,然后进行另一个矩阵乘法来计算 b a^T a :

import numpy as np
from numpy import array

a = array([[1, 2],
       [3, 4]])
b = array([[1, 2],
       [3, 4],
       [5, 6]])

matrix_multiply_by_transpose = 'ij,kj->ik'
matrix_multiply = 'ij,jk->ik'
test_answer = np.einsum(matrix_multiply,
    np.einsum(matrix_multiply_by_transpose, 
        b, a
    ),
    a
)

assert np.array_equal(test_answer, 
    np.einsum(an_answer_to_this_question, b, a, a))
#or, the ultimate most awesomest answer ever, if such a thing even exists
assert np.array_equal(test_answer,
    np.einsum(the_bestest_answer(matrix_multiply_by_transpose, matrix_multiply),
        b, a, a)
)

在单个 einsum 调用中,它将是 -

np.einsum('ij,kj,kl->il',b,a,a)

所涉及的直觉是:

  1. 从最里面的 einsum 调用开始:'ij,kj->ik'.
  2. 搬出去,第二个是:'ij,jk->ik'。其中的第一个参数是 step#1 的输出。因此,让我们根据第一个参数的输出为第二个参数塑造这个参数,为新迭代器引入新字符串:'ik,kl->il'。请注意 'kl' 是第二个 einsum 调用中的第二个参数,即 a.

因此,结合起来,我们有:'ij,kj,kl->il' 与相同序列的输入,即 b,a 用于最内层的 einsum 调用,然后 a 传入作为第三个输入。