Home Arrow Icon Knowledge base Arrow Icon Global Arrow Icon wat zijn de voordelen van het gebruik van @ voor matrixvermenigvuldiging in Python 3.5+


wat zijn de voordelen van het gebruik van @ voor matrixvermenigvuldiging in Python 3.5+


De introductie van de `@` operator voor matrixvermenigvuldiging in Python 3.5+ heeft verschillende voordelen ten opzichte van het gebruik van de `np.dot()` functie:

1. Leesbaarheid en duidelijkheid: de `@`-operator maakt de code leesbaarder en intuïtiever, omdat deze rechtstreeks de wiskundige bewerking van matrixvermenigvuldiging weergeeft. Dit kan de algehele codekwaliteit verbeteren en het voor andere ontwikkelaars gemakkelijker maken om het te begrijpen.

2. Consistentie met wiskundige notatie: de `@`-operator komt overeen met de standaard wiskundige notatie voor matrixvermenigvuldiging, wat kan helpen de kloof te overbruggen tussen de wiskundige concepten en hun implementatie in code.

3. Gereduceerde breedsprakigheid: het gebruik van de operator `@` is beknopter dan het aanroepen van de functie `np.dot()`, wat kan leiden tot compactere en expressievere code.

4. Verbeterde foutafhandeling: de operator `@` biedt een betere foutafhandeling vergeleken met `np.dot()`. Als de matrixafmetingen niet compatibel zijn voor vermenigvuldiging, zal de `@` operator een `ValueError` genereren, terwijl `np.dot()` stilletjes onjuiste resultaten kan opleveren.

5. Potentiële prestatieverbeteringen: In sommige gevallen kan de operator `@` iets efficiënter zijn dan `np.dot()` vanwege de manier waarop deze is geïmplementeerd in de Python-interpreter. Het prestatieverschil is echter over het algemeen verwaarloosbaar en de keuze tussen de twee zou meer gebaseerd moeten zijn op leesbaarheid en consistentie.

6. Bekendheid voor gebruikers van andere programmeertalen: de `@`-operator voor matrixvermenigvuldiging is een veelvoorkomend kenmerk in andere programmeertalen, zoals MATLAB en R. Het gebruik van dezelfde notatie in Python kan de overgang voor ontwikkelaars eenvoudiger maken vertrouwd met deze talen.

Hoewel `np.dot()` nog steeds een geldige en nuttige functie is, vooral voor achterwaartse compatibiliteit of specifieke gebruiksscenario's, biedt de `@` operator een meer intuïtieve en beknopte manier om matrixvermenigvuldiging uit te voeren in Python 3.5 en latere versies. De keuze tussen beide hangt uiteindelijk af van de specifieke eisen van het project en de persoonlijke voorkeuren van de ontwikkelaar.

Citaties:
[1] https://stackoverflow.com/questions/34142485/difference-between-numpy-dot-and-python-3-5-matrix-multiplication
[2] https://labex.io/tutorials/python-numpy-dot-function-86429
[3] https://madewithml.com/courses/foundations/numpy/
[4] https://www.researchgate.net/figure/The-advantages-of-matrix-multiplication-in-GPU-versus-CPU-25_fig3_320674344
[5] https://www.geeksforgeeks.org/applications-advantages-and-disadvantages-of-matrix-data-structure/

hoe gaat de @-operator anders om met uitzenden dan np.dot

De `@` operator in Python 3.5+ verwerkt uitzendingen anders dan `np.dot()` op de volgende manieren:

1. Broadcasting: De `@` operator voert uitzendingen anders uit dan `np.dot()`. De `@`-operator volgt de regels van matrixvermenigvuldiging, waarbij elke stapel matrices in de laatste twee indexen als afzonderlijke matrices wordt behandeld en dienovereenkomstig wordt uitgezonden. Dit betekent dat als een van beide argumenten N-D, N > 2 is, het wordt behandeld als een stapel matrices die zich in de laatste twee indexen bevinden en dienovereenkomstig wordt uitgezonden[4].

2. Vorm van de uitvoer: De operator `@` retourneert een 3D-array als de invoerarrays 3D zijn, terwijl `np.dot()` in dergelijke gevallen een 4D-array retourneert. Dit komt omdat de `@`-operator is ontworpen om matrixvermenigvuldiging uit te voeren, wat doorgaans resulteert in een 3D-array. `np.dot()` daarentegen is flexibeler en kan verschillende vormen verwerken, afhankelijk van de invoerarrays[1].

3. Asuitlijning: de `@` operator lijnt de assen van de invoerarrays anders uit dan `np.dot()`. De operator `@` lijnt de laatste as van de eerste array uit met de tweede as van de tweede array, terwijl `np.dot()` de laatste as van de eerste array uitlijnt met de voorlaatste as van de tweede array [4].

4. Prestaties: De `@` operator is over het algemeen sneller dan `np.dot()` voor matrixvermenigvuldiging vanwege de geoptimaliseerde implementatie in Python 3.5+. Dit verschil is echter meestal verwaarloosbaar, tenzij met zeer grote datasets wordt gewerkt[1].

Samenvattend gaat de operator `@` om met uitzenden op een andere manier dan `np.dot()` door de regels van matrixvermenigvuldiging te volgen en elke stapel matrices in de laatste twee indexen als afzonderlijke matrices te behandelen. Dit resulteert in verschillende vormen en asuitlijningen voor de uitvoerarrays.

Citaties:
[1] https://stackoverflow.com/questions/34142485/difference-between-numpy-dot-and-python-3-5-matrix-multiplication
[2] https://www.digitalocean.com/community/tutorials/numpy-matrix-multiplication
[3] https://labex.io/tutorials/python-numpy-dot-function-86429
[4] https://mkang32.github.io/python/2020/08/30/numpy-matmul.html
[5] https://madewithml.com/courses/foundations/numpy/