私が1d numpy配列を持っているとしましょう
a = array([1,0,3])
これを2d 1-hot配列としてエンコードしたい
b = array([[0,1,0,0], [1,0,0,0], [0,0,0,1]])
これを行う簡単な方法はありますか?迅速にわずかループよりもa
一連の要素にb
あります、。
私が1d numpy配列を持っているとしましょう
a = array([1,0,3])
これを2d 1-hot配列としてエンコードしたい
b = array([[0,1,0,0], [1,0,0,0], [0,0,0,1]])
これを行う簡単な方法はありますか?迅速にわずかループよりもa
一連の要素にb
あります、。
回答:
配列a
は、出力配列の非ゼロ要素の列を定義します。また、行を定義してから、ファンシーインデックスを使用する必要があります。
>>> a = np.array([1, 0, 3])
>>> b = np.zeros((a.size, a.max()+1))
>>> b[np.arange(a.size),a] = 1
>>> b
array([[ 0., 1., 0., 0.],
[ 1., 0., 0., 0.],
[ 0., 0., 0., 1.]])
>>> values = [1, 0, 3]
>>> n_values = np.max(values) + 1
>>> np.eye(n_values)[values]
array([[ 0., 1., 0., 0.],
[ 1., 0., 0., 0.],
[ 0., 0., 0., 1.]])
values
は、PythonリストではなくNumpy配列を使用する必要があります。これは、1Dだけでなく、すべての次元で機能します。
np.max(values) + 1
データセットが無作為にサンプリングされたと言われ、偶然に最大値が含まれていない場合は、バケット数として取得することは望ましくない場合があることに注意してください。バケット数はむしろパラメータである必要があり、アサーション/チェックを配置して、各値が0(含む)およびバケット数(除外)内であることを確認できます。
numpy
ドキュメントを読むことなく):元の行列(values
)の各場所に整数k
がありeye(n)[k]
、その場所に1ホットベクトルを「置く」。これは、元の行列のスカラーの場所にベクトルを「置く」ため、次元を追加します。
kerasを使用している場合、そのための組み込みユーティリティがあります。
from keras.utils.np_utils import to_categorical
categorical_labels = to_categorical(int_labels, num_classes=3)
そして、それは@YXDの答えとほとんど同じです(source-codeを参照)。
これが私が便利だと思うものです:
def one_hot(a, num_classes):
return np.squeeze(np.eye(num_classes)[a.reshape(-1)])
ここnum_classes
はあなたが持っているクラスの数を表しています。したがってa
、(10000、)の形状のベクトルがある場合、この関数はそれを(10000、C)に変換します。a
はインデックスが0であることに注意してください。つまり、にone_hot(np.array([0, 1]), 2)
なります[[1, 0], [0, 1]]
。
まさにあなたが欲しかったものを私は信じています。
PS:ソースはシーケンスモデルです-deeplearning.ai
np.eye(num_classes)[a.reshape(-1)]. What you are simply doing is using
ですか。a.reshape(-1)
インデックスに対応する出力を生成しますnp.eye()
。np.sqeeze
出力の次元が常にあるように、決して持たないであろう単一の次元を単に削除するためにそれを使用するので、必要性を理解していませんでした(a_flattened_size, num_classes)
使用できます sklearn.preprocessing.LabelBinarizer
:
例:
import sklearn.preprocessing
a = [1,0,3]
label_binarizer = sklearn.preprocessing.LabelBinarizer()
label_binarizer.fit(range(max(a)+1))
b = label_binarizer.transform(a)
print('{0}'.format(b))
出力:
[[0 1 0 0]
[1 0 0 0]
[0 0 0 1]]
とりわけsklearn.preprocessing.LabelBinarizer()
、出力transform
が疎になるように初期化することができます。
1次元ベクトルを2次元の1ホット配列に変換する関数を次に示します。
#!/usr/bin/env python
import numpy as np
def convertToOneHot(vector, num_classes=None):
"""
Converts an input 1-D vector of integers into an output
2-D array of one-hot vectors, where an i'th input value
of j will set a '1' in the i'th row, j'th column of the
output array.
Example:
v = np.array((1, 0, 4))
one_hot_v = convertToOneHot(v)
print one_hot_v
[[0 1 0 0 0]
[1 0 0 0 0]
[0 0 0 0 1]]
"""
assert isinstance(vector, np.ndarray)
assert len(vector) > 0
if num_classes is None:
num_classes = np.max(vector)+1
else:
assert num_classes > 0
assert num_classes >= np.max(vector)
result = np.zeros(shape=(len(vector), num_classes))
result[np.arange(len(vector)), vector] = 1
return result.astype(int)
以下に使用例をいくつか示します。
>>> a = np.array([1, 0, 3])
>>> convertToOneHot(a)
array([[0, 1, 0, 0],
[1, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 1]])
>>> convertToOneHot(a, num_classes=10)
array([[0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
[1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0]])
assert
てください(ベクトルの形状をチェックする必要はありません;))。
assert ___
をに変換しif not ___ raise Exception(<Reason>)
ます。
>>> import numpy as np >>> import pandas >>> a = np.array([1,0,3]) >>> one_hot_encode=pandas.get_dummies(a) >>> print(one_hot_encode) 0 1 3 0 0 1 0 1 1 0 0 2 0 0 1 >>> print(one_hot_encode[1]) 0 1 1 0 2 0 Name: 1, dtype: uint8 >>> print(one_hot_encode[0]) 0 0 1 1 2 0 Name: 0, dtype: uint8 >>> print(one_hot_encode[3]) 0 0 1 0 2 1 Name: 3, dtype: uint8
短い答えはノーだと思います。n
ディメンションのより一般的なケースでは、これを思いつきました:
# For 2-dimensional data, 4 values
a = np.array([[0, 1, 2], [3, 2, 1]])
z = np.zeros(list(a.shape) + [4])
z[list(np.indices(z.shape[:-1])) + [a]] = 1
より良い解決策があるかどうか疑問に思っています-最後の2行でこれらのリストを作成する必要があるのが嫌いです。とにかく、私はいくつかの測定をtimeit
行いましたが、numpy
ベースの(indices
/ arange
)と反復バージョンはほぼ同じように動作するようです。
K3 --- rncからの優れた答えについて詳しく説明するために、より一般的なバージョンを次に示します。
def onehottify(x, n=None, dtype=float):
"""1-hot encode x with the max value n (computed from data if n is None)."""
x = np.asarray(x)
n = np.max(x) + 1 if n is None else n
return np.eye(n, dtype=dtype)[x]
また、このメソッドと、現在受け入れられているYXDの回答からのメソッドの簡単なベンチマークを以下に示します(わずかに変更されているため、後者は1D ndarrayでのみ機能することを除いて、同じAPIを提供します)。
def onehottify_only_1d(x, n=None, dtype=float):
x = np.asarray(x)
n = np.max(x) + 1 if n is None else n
b = np.zeros((len(x), n), dtype=dtype)
b[np.arange(len(x)), x] = 1
return b
後者の方法は約35%高速ですが(MacBook Pro 13 2015)、前者がより一般的です。
>>> import numpy as np
>>> np.random.seed(42)
>>> a = np.random.randint(0, 9, size=(10_000,))
>>> a
array([6, 3, 7, ..., 5, 8, 6])
>>> %timeit onehottify(a, 10)
188 µs ± 5.03 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000 loops each)
>>> %timeit onehottify_only_1d(a, 10)
139 µs ± 2.78 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000 loops each)
私は最近同じ種類の問題に出くわしました、そしてあなたが特定のフォーメーション内に入る数を持っている場合にのみ満足であることが判明した言った解決策を見つけました。たとえば、次のリストをワンホットエンコードする場合は、
all_good_list = [0,1,2,3,4]
先に進んでください。投稿されたソリューションはすでに上記で説明されています。しかし、このデータを検討するとどうなるでしょうか。
problematic_list = [0,23,12,89,10]
上記の方法でこれを行うと、90個のワンホットカラムになる可能性があります。これは、すべての回答にのようなものが含まれるためn = np.max(a)+1
です。私のために機能し、あなたと共有したいより一般的な解決策を見つけました:
import numpy as np
import sklearn
sklb = sklearn.preprocessing.LabelBinarizer()
a = np.asarray([1,2,44,3,2])
n = np.unique(a)
sklb.fit(n)
b = sklb.transform(a)
私は誰かが上記の解決策と同じ制限に遭遇し、これが役に立つかもしれないと思います
import numpy as np
a = np.array([1,0,3])
b = np.array([[0,1,0,0], [1,0,0,0], [0,0,0,1]])
from neuraxle.steps.numpy import OneHotEncoder
encoder = OneHotEncoder(nb_columns=4)
b_pred = encoder.transform(a)
assert b_pred == b
ドキュメントへのリンク:neuraxle.steps.numpy.OneHotEncoder
上記の回答と私自身の使用例に基づいてこれを行うために私が書いた関数の例を次に示します。
def label_vector_to_one_hot_vector(vector, one_hot_size=10):
"""
Use to convert a column vector to a 'one-hot' matrix
Example:
vector: [[2], [0], [1]]
one_hot_size: 3
returns:
[[ 0., 0., 1.],
[ 1., 0., 0.],
[ 0., 1., 0.]]
Parameters:
vector (np.array): of size (n, 1) to be converted
one_hot_size (int) optional: size of 'one-hot' row vector
Returns:
np.array size (vector.size, one_hot_size): converted to a 'one-hot' matrix
"""
squeezed_vector = np.squeeze(vector, axis=-1)
one_hot = np.zeros((squeezed_vector.size, one_hot_size))
one_hot[np.arange(squeezed_vector.size), squeezed_vector] = 1
return one_hot
label_vector_to_one_hot_vector(vector=[[2], [0], [1]], one_hot_size=3)
numpy演算子のみを使用して、補完のために単純な関数を追加します。
def probs_to_onehot(output_probabilities):
argmax_indices_array = np.argmax(output_probabilities, axis=1)
onehot_output_array = np.eye(np.unique(argmax_indices_array).shape[0])[argmax_indices_array.reshape(-1)]
return onehot_output_array
入力として確率行列を使用します。例:
[[0.03038822 0.65810204 0.16549407 0.3797123] ... [0.02771272 0.2760752 0.3280924 0.33458805]]
そして、それは戻ります
[[0 1 0 0] ... [0 0 0 1]]
これは、次元に依存しないスタンドアロンのソリューションです。
これは、任意のN次元アレイ変換するarr
ワンホットN + 1次元アレイに非負の整数をone_hot
、one_hot[i_1,...,i_N,c] = 1
手段arr[i_1,...,i_N] = c
。あなたは経由で入力を回復することができますnp.argmax(one_hot, -1)
def expand_integer_grid(arr, n_classes):
"""
:param arr: N dim array of size i_1, ..., i_N
:param n_classes: C
:returns: one-hot N+1 dim array of size i_1, ..., i_N, C
:rtype: ndarray
"""
one_hot = np.zeros(arr.shape + (n_classes,))
axes_ranges = [range(arr.shape[i]) for i in range(arr.ndim)]
flat_grids = [_.ravel() for _ in np.meshgrid(*axes_ranges, indexing='ij')]
one_hot[flat_grids + [arr.ravel()]] = 1
assert((one_hot.sum(-1) == 1).all())
assert(np.allclose(np.argmax(one_hot, -1), arr))
return one_hot
次のコードを使用します。それは最もよく働きます。
def one_hot_encode(x):
"""
argument
- x: a list of labels
return
- one hot encoding matrix (number of labels, number of class)
"""
encoded = np.zeros((len(x), 10))
for idx, val in enumerate(x):
encoded[idx][val] = 1
return encoded
PSで見つけました PSリンクにアクセスする必要はありません。
b = np.zeros((a.size, a.max()+1))
、次に `b [np.arange(a.size)、a] = 1`