Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 50. C# - MathNet.Numerics의 Matrix(행렬) 연산 [링크 복사], [링크+제목 복사]
조회: 1914
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)
12179정성태3/10/202062개발 환경 구성: 481. docker - PostgreSQL 컨테이너 실행
12178정성태3/10/202046개발 환경 구성: 480. Linux 운영체제의 docker를 위한 tcp 바인딩 추가
12177정성태3/9/202074개발 환경 구성: 479. docker - MySQL 컨테이너 실행
12176정성태3/9/202041개발 환경 구성: 478. 파일의 (sha256 등의) 해시 값(checksum) 확인하는 방법
12175정성태3/8/202095개발 환경 구성: 477. "Docker Desktop for Windows"의 "Linux Container" 모드를 위한 tcp 바인딩 추가
12174정성태3/8/2020125개발 환경 구성: 476. DockerDesktopVM의 파일 시스템 접근 [1]
12173정성태3/8/2020118개발 환경 구성: 475. docker - SQL Server 2019 컨테이너 실행 [1]
12172정성태3/8/202073개발 환경 구성: 474. docker - container에서 root 권한 명령어 실행(sudo)
12171정성태3/6/2020119VS.NET IDE: 143. Visual Studio - ASP.NET Core Web Application의 "Enable Docker Support" 옵션으로 달라지는 점
12170정성태3/6/202062오류 유형: 599. "Docker Desktop is switching..." 메시지와 DockerDesktopVM CPU 소비 현상
12169정성태3/5/2020119개발 환경 구성: 473. Windows nanoserver에 대한 docker pull의 태그 사용
12168정성태3/8/2020150개발 환경 구성: 472. 윈도우 환경에서의 dockerd.exe("Docker Engine" 서비스)가 Linux의 것과 다른 점
12167정성태3/5/202056개발 환경 구성: 471. C# - 닷넷 응용 프로그램에서 DB2 Express-C 데이터베이스 사용 (3) - ibmcom/db2express-c 컨테이너 사용
12166정성태3/14/202094개발 환경 구성: 470. Windows Server 컨테이너 - DockerMsftProvider 모듈을 이용한 docker 설치
12165정성태3/2/2020100.NET Framework: 900. 실행 시에 메서드 가로채기 - CLR Injection: Runtime Method Replacer 개선 - 세 번째 이야기(Monitor.Enter 후킹)파일 다운로드1
12164정성태2/29/202063오류 유형: 598. Surface Pro 6 - Windows Hello Face Software Device가 인식이 안 되는 문제
12163정성태2/27/2020131.NET Framework: 899. 익명 함수를 가리키는 delegate 필드에 대한 직렬화 문제
12162정성태2/28/2020137디버깅 기술: 166. C#에서 만든 COM 객체를 C/C++로 P/Invoke Interop 시 메모리 누수(Memory Leak) 발생파일 다운로드2
12161정성태2/26/202042오류 유형: 597. manifest - The value "x64" of attribute "processorArchitecture" in element "assemblyIdentity" is invalid.
12160정성태2/26/202081개발 환경 구성: 469. Reg-free COM 개체 사용을 위한 manifest 파일 생성 도구 - COMRegFreeManifest
12159정성태2/26/202046오류 유형: 596. Visual Studio - The project needs to include ATL support
12158정성태2/26/202092디버깅 기술: 165. C# - Marshal.GetIUnknownForObject/GetIDispatchForObject 사용 시 메모리 누수(Memory Leak) 발생파일 다운로드1
12157정성태2/27/2020102디버깅 기술: 164. C# - Marshal.GetNativeVariantForObject 사용 시 메모리 누수(Memory Leak) 발생 및 해결 방법파일 다운로드1
12156정성태2/25/202066오류 유형: 595. LINK : warning LNK4098: defaultlib 'nafxcw.lib' conflicts with use of other libs; use /NODEFAULTLIB:library
12155정성태2/25/202067오류 유형: 594. Warning NU1701 - This package may not be fully compatible with your project
12154정성태2/25/202065오류 유형: 593. warning LNK4070: /OUT:... directive in .EXP differs from output filename
1  [2]  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...