Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 50. C# - MathNet.Numerics의 Matrix(행렬) 연산 [링크 복사], [링크+제목 복사]
조회: 2547
글쓴 사람
홈페이지
첨부 파일

C# - MathNet.Numerics의 Matrix(행렬) 연산

ML.NET의 경우 기본 라이브러리에는 행렬 타입이 없습니다. 그나마 기존에 Infer.NET으로 알려진 Microsoft.ML.Probabilistic에 Matrix 타입이 제공되므로 다음과 같이 추가하면 됩니다.

Install-Package Microsoft.ML.Probabilistic

<PackageReference Include="Microsoft.ML.Probabilistic" Version="0.3.1810.501" />

연산자 재정의가 되어 있으므로 행렬 곱도 자연스럽게 연산할 수 있고,

double[] data1 = Range.Create(1.0, 10.0, 1.0).ToArray();
Matrix mat1 = new Matrix(3, 3, data1);

double[] data2 = Range.Create(1.0, 10.0, 1.0).ToArray();
Matrix mat2 = new Matrix(3, 3, data2);

Matrix mat3 = mat1 * mat2;

Console.WriteLine(mat1);
/*
30  36  42
66  81  96
102 126 150
*/

요소 간 곱셈도 별도의 SetToElementwiseProduct 메서드를 이용하면 됩니다.

mat3.SetToElementwiseProduct(mat1, mat2);
Console.WriteLine(mat3);
/*
1  4  9
16 25 36
49 64 81
*/

하지만, 기능이 많지는 않습니다. 예를 들어 역행렬을 구하는 것조차 아직 미구현이니,

// 예외 발생: System.NotImplementedException: 'The method or operation is not implemented.'
Matrix invMat = mat3.Inverse();

의사 역행렬을 구하는 기능은 껍데기 메서드조차 없는 상태입니다.




이런 빈약한 행렬 처리를 보완하려면 MathNet.Numerics 라이브러리를 함께 연동하는 것이 좋습니다.

Install-Package MathNet.Numerics

<PackageReference Include="MathNet.Numerics" Version="4.7.0" />

어차피 2차원 배열로 행렬이 이뤄지기 때문에 ML.NET의 Matrix와 MathNet의 Matrix를 다음과 같이 서로 변환할 수 있습니다.

double[,] matData = ...;
Matrix mlMatrix = new Matrix(matData);

// ML.NET의 Matrix를 MathNet Matrix로 변환
Matrix<double> mathMatrix = CreateMatrix.DenseOfArray(mlMatrix.ToArray());

// MathNet Matrix를 ML.NET Matrix로 변환
mlMatrix = new Matrix(mathMatrix.ToArray());

따라서 이제부터는 MathNet의 Matrix를 이용해 의사 역행렬, 행렬 곱, 요소 간 행렬 곱 등의 연산을 할 수 있습니다.

Matrix<double> mat1 = CreateMatrix.DenseOfColumnMajor(3, 3, data1).Transpose();
Matrix<double> mat2 = CreateMatrix.DenseOfColumnMajor(3, 3, data2).Transpose();

Matrix<double> mat3 = mat1.Multiply(mat2); // 행렬 곱
               mat3 = mat1 * mat2; // 연산자도 지원
Matrix<double> mat4 = mat1.PointwiseMultiply(mat2); // 요소 간 곱
Matrix<double> invMat = mat4.Inverse(); // 역행렬

Matrix<double> mat5 = CreateMatrix.DenseOfArray(data.ToArray2D());
Matrix<double> pseudoInvMat = mat5.PseudoInverse(); // 의사 역행렬

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]





[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 5/24/2019 ]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer@outlook.com

비밀번호

댓글 쓴 사람
 




[1]  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12254정성태7/2/202021오류 유형: 626. git - REMOTE HOST IDENTIFICATION HAS CHANGED!
12253정성태7/2/202054.NET Framework: 922. C# - .NET ThreadPool의 Local/Global Queue파일 다운로드1
12252정성태7/2/202046.NET Framework: 921. C# - I/O 스레드를 사용한 비동기 소켓 서버/클라이언트파일 다운로드2
12251정성태7/1/202075.NET Framework: 920. C# - 파일의 비동기 처리 유무에 따른 스레드 상황파일 다운로드2
12250정성태7/1/2020243.NET Framework: 919. C# - 닷넷에서의 진정한 비동기 호출을 가능케 하는 I/O 스레드 사용법 [1]파일 다운로드1
12249정성태6/29/202026오류 유형: 625. Microsoft SQL Server 2019 RC1 Setup - 설치 제거 시 Warning 26003 오류 발생
12248정성태6/29/202023오류 유형: 624. SQL 서버 오류 - service-specific error code 17051
12247정성태6/29/202096.NET Framework: 918. C# - 불린 형 상수를 반환값으로 포함하는 3항 연산자 사용 시 단축 표현 권장(IDE0075) [2]파일 다운로드1
12246정성태6/29/202053.NET Framework: 917. C# - USB 관련 ETW(Event Tracing for Windows)를 이용한 키보드 입력을 감지하는 방법
12245정성태6/25/2020168.NET Framework: 916. C# - Task.Yield 사용법 (2) [2]파일 다운로드1
12244정성태6/29/202071.NET Framework: 915. ETW(Event Tracing for Windows)를 이용한 닷넷 프로그램의 내부 이벤트 활용파일 다운로드1
12243정성태6/23/202053VS.NET IDE: 147. Visual C++ 프로젝트 - .NET Core EXE를 "Debugger Type"으로 지원하는 기능 추가
12242정성태6/24/202028오류 유형: 623. AADSTS90072 - User account '...' from identity provider 'live.com' does not exist in tenant 'Microsoft Services'
12241정성태6/26/2020103.NET Framework: 914. C# - Task.Yield 사용법파일 다운로드1
12240정성태6/23/202072오류 유형: 622. 소켓 바인딩 시 "System.Net.Sockets.SocketException: An attempt was made to access a socket in a way forbidden by its access permissions" 오류 발생
12239정성태6/21/202054Linux: 30. (윈도우라면 DLL에 속하는) .so 파일이 텍스트로 구성된 사례
12238정성태6/21/202082.NET Framework: 913. C# - SharpDX + DXGI를 이용한 윈도우 화면 캡처 라이브러리
12237정성태6/20/202094.NET Framework: 912. 리눅스 환경의 .NET Core에서 "test".IndexOf("\0")가 0을 반환
12236정성태6/19/202052오류 유형: 621. .NET Standard 대상으로 빌드 시 dynamic 예약어에서 컴파일 오류 - error CS0656: Missing compiler required member 'Microsoft.CSharp.RuntimeBinder.CSharpArgumentInfo.Create'
12235정성태6/19/202037오류 유형: 620. Windows 10 - Inaccessible boot device 블루 스크린
12234정성태6/19/202033개발 환경 구성: 494. NuGet - nuspec의 패키지 스키마 버전(네임스페이스) 업데이트 방법
12233정성태6/19/202032오류 유형: 619. SQL 서버 - The transaction log for database '...' is full due to 'LOG_BACKUP'. - 두 번째 이야기
12232정성태6/19/202023오류 유형: 618. SharePoint - StoreBusyRetryLater 오류
12231정성태6/15/2020103.NET Framework: 911. Console/Service Application을 위한 SynchronizationContext - AsyncContext
12230정성태6/15/202041오류 유형: 617. IMetaDataImport::GetMethodProps가 반환하는 IL 코드 주소(RVA) 문제
[1]  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...