Introducción a los Tensores
Introducción a los Tensores
Esta sección ofrece un examen detallado de los tensores, los componentes fundamentales de TensorFlow. Los tensores son esenciales en los flujos de trabajo de aprendizaje automático y profundo. Este capítulo explorará su importancia y aplicaciones.
¿Qué son los tensores?
Los tensores pueden considerarse como arreglos multidimensionales. Imagínalos como contenedores de datos, que almacenan valores en un formato estructurado y N-dimensional. Puedes verlos como bloques de construcción: individualmente pueden parecer simples, pero al combinarse pueden formar estructuras complejas.
Tipos de tensores
Probablemente ya has encontrado tensores antes, especialmente si has trabajado con las bibliotecas NumPy y Pandas:
- Escalares: solo un número individual. Esto es un tensor de 0 dimensiones. Ejemplo:
5; - Vectores: un arreglo de números. Esto es un tensor de 1 dimensión. Ejemplo:
[1, 2, 3]; - Matrices: un tensor de 2 dimensiones. Piénsalo como una cuadrícula de números. Ejemplo:
[[1, 2]
[3, 4]
[5, 6]]
- Tensores 3D: si apilas matrices, obtienes tensores 3D;
El tensor 3D mostrado en la animación anterior puede representarse como:
[[[6, 9, 6], [1, 1, 2], [9, 7, 3]],
[[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]],
[[5, 6, 3], [5, 3, 5], [8, 8, 2]]]
Cada línea corresponde a una matriz individual (tensor 2D).
- Dimensiones superiores: y se pueden seguir apilando para obtener dimensiones aún mayores.
El paso de tensores de menor a mayor dimensión puede parecer un salto, pero es una progresión natural al trabajar con estructuras de datos. Cuanto más se profundiza en las arquitecturas de redes neuronales, especialmente en redes neuronales convolucionales (CNN) o redes neuronales recurrentes (RNN), más frecuente será encontrar estos casos. La complejidad aumenta, pero recuerda que, en esencia, solo son contenedores de datos.
Importancia en el Aprendizaje Profundo
El énfasis en los tensores en el aprendizaje profundo surge de su uniformidad y eficiencia. Proporcionan una estructura consistente, permitiendo que las operaciones matemáticas se realicen sin inconvenientes, especialmente en GPUs. Al trabajar con diferentes formas de datos en redes neuronales, como imágenes o sonido, los tensores simplifican la representación de datos, asegurando que se mantengan la forma, la jerarquía y el orden.
Creación Básica de Tensores
Existen numerosas formas de crear un tensor en TensorFlow, desde generar datos aleatorios o estructurados hasta importar datos de un conjunto de datos predefinido o incluso de un archivo. Sin embargo, por ahora, se abordará el método más sencillo: crear un tensor a partir de una lista de Python.
123456789101112import tensorflow as tf # Create a 1D tensor tensor_1D = tf.constant([1, 2, 3]) # Create a 2D tensor tensor_2D = tf.constant([[1, 2, 3], [4, 5, 6]]) # Display tensor info print(tensor_1D) print('-' * 50) print(tensor_2D)
Swipe to start coding
Necesita construir tensores con dimensiones de 1, 2 y 3. Puede llenarlos con los valores que desee, pero asegúrese de mantener el número especificado de dimensiones. Consulte el ejemplo proporcionado anteriormente y, si tiene dudas, revise la pista.
Nota
Las sublistas dentro de cualquier tensor deben tener todas la misma longitud. Por ejemplo, si un subtensor de un tensor 2D tiene longitud 3, todos los demás subtensores también deben tener esa longitud. Mientras que
[[1, 2], [1, 2]]es un tensor válido,[[1, 2], [1, 2, 3]]no lo es.
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¿Qué son los tensores?
Los tensores pueden considerarse como arreglos multidimensionales. Imagínalos como contenedores de datos, que almacenan valores en un formato estructurado y N-dimensional. Puedes verlos como bloques de construcción: individualmente pueden parecer simples, pero al combinarse pueden formar estructuras complejas.
Tipos de tensores
Probablemente ya has encontrado tensores antes, especialmente si has trabajado con las bibliotecas NumPy y Pandas:
- Escalares: solo un número individual. Esto es un tensor de 0 dimensiones. Ejemplo:
5; - Vectores: un arreglo de números. Esto es un tensor de 1 dimensión. Ejemplo:
[1, 2, 3]; - Matrices: un tensor de 2 dimensiones. Piénsalo como una cuadrícula de números. Ejemplo:
[[1, 2]
[3, 4]
[5, 6]]
- Tensores 3D: si apilas matrices, obtienes tensores 3D;
El tensor 3D mostrado en la animación anterior puede representarse como:
[[[6, 9, 6], [1, 1, 2], [9, 7, 3]],
[[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]],
[[5, 6, 3], [5, 3, 5], [8, 8, 2]]]
Cada línea corresponde a una matriz individual (tensor 2D).
- Dimensiones superiores: y se pueden seguir apilando para obtener dimensiones aún mayores.
El paso de tensores de menor a mayor dimensión puede parecer un salto, pero es una progresión natural al trabajar con estructuras de datos. Cuanto más se profundiza en las arquitecturas de redes neuronales, especialmente en redes neuronales convolucionales (CNN) o redes neuronales recurrentes (RNN), más frecuente será encontrar estos casos. La complejidad aumenta, pero recuerda que, en esencia, solo son contenedores de datos.
Importancia en el Aprendizaje Profundo
El énfasis en los tensores en el aprendizaje profundo surge de su uniformidad y eficiencia. Proporcionan una estructura consistente, permitiendo que las operaciones matemáticas se realicen sin inconvenientes, especialmente en GPUs. Al trabajar con diferentes formas de datos en redes neuronales, como imágenes o sonido, los tensores simplifican la representación de datos, asegurando que se mantengan la forma, la jerarquía y el orden.
Creación Básica de Tensores
Existen numerosas formas de crear un tensor en TensorFlow, desde generar datos aleatorios o estructurados hasta importar datos de un conjunto de datos predefinido o incluso de un archivo. Sin embargo, por ahora, se abordará el método más sencillo: crear un tensor a partir de una lista de Python.
123456789101112import tensorflow as tf # Create a 1D tensor tensor_1D = tf.constant([1, 2, 3]) # Create a 2D tensor tensor_2D = tf.constant([[1, 2, 3], [4, 5, 6]]) # Display tensor info print(tensor_1D) print('-' * 50) print(tensor_2D)
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Necesita construir tensores con dimensiones de 1, 2 y 3. Puede llenarlos con los valores que desee, pero asegúrese de mantener el número especificado de dimensiones. Consulte el ejemplo proporcionado anteriormente y, si tiene dudas, revise la pista.
Nota
Las sublistas dentro de cualquier tensor deben tener todas la misma longitud. Por ejemplo, si un subtensor de un tensor 2D tiene longitud 3, todos los demás subtensores también deben tener esa longitud. Mientras que
[[1, 2], [1, 2]]es un tensor válido,[[1, 2], [1, 2, 3]]no lo es.
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