在NumPy / Python中规范化复杂值

时间:2017-01-10 19:09:36

标签: python-2.7 numpy normalization complex-numbers activation-function

我目前正在尝试规范化复杂值。 由于我没有这么做的好方法,我决定将我的数据集分成两部分,包括仅包含实部的数据和仅包含虚部的数据。

def split_real_img(x):
    real_array = x.real
    img_array = x.imag
    return real_array, img_array

然后用

分别标准化每个
def numpy_minmax(X):
    xmin =  X.min()
    print X.min()
    print X.max()
    return (2*(X - xmin) / (X.max() - xmin)-1)*0.9

在规范化之后,两个数据集是否应该合并,以便它返回到一个具有复杂值的数据集?,但是我该怎么做?

完成数据标准化,使得我可以使用tanh作为激活函数,其在范围-0.9至0.9 =>范围内操作。这就是为什么我需要将数据集标准化为这些范围。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

基本上,将涉及两个步骤:

  • 沿实轴和虚轴偏移所有数字。

  • 除以每个最大值。大小。要获得复数的大小,只需使用np.abs()

因此,实施将是 -

def normalize_complex_arr(a):
    a_oo = a - a.real.min() - 1j*a.imag.min() # origin offsetted
    return a_oo/np.abs(a_oo).max()

运行验证的示例

让我们从一个至少有一个[0+0j]和另外两个元素的数组开始 - [x1+y1*J]& [y1+x1*J]。因此,归一化后的幅度应为每个1

In [358]: a = np.array([0+0j, 1+17j, 17+1j])

In [359]: normalize_complex_arr(a)
Out[359]: 
array([ 0.00000000+0.j        ,  0.05872202+0.99827437j,
        0.99827437+0.05872202j])

In [360]: np.abs(normalize_complex_arr(a))
Out[360]: array([ 0.,  1.,  1.])

接下来,让我们为最小元素添加一个偏移量。在归一化之后,这不应该改变它们的大小 -

In [361]: a = np.array([0+0j, 1+17j, 17+1j]) + np.array([2+3j])

In [362]: a
Out[362]: array([  2. +3.j,   3.+20.j,  19. +4.j])

In [363]: normalize_complex_arr(a)
Out[363]: 
array([ 0.00000000+0.j        ,  0.05872202+0.99827437j,
        0.99827437+0.05872202j])

In [364]: np.abs(normalize_complex_arr(a))
Out[364]: array([ 0.,  1.,  1.])

最后,让我们添加另一个与偏移原点相距两倍的元素,以确保这个新元素的幅度为1,其他元素减少到0.5 -

In [365]: a = np.array([0+0j, 1+17j, 17+1j, 34+2j]) + np.array([2+3j])

In [366]: a
Out[366]: array([  2. +3.j,   3.+20.j,  19. +4.j,  36. +5.j])

In [367]: normalize_complex_arr(a)
Out[367]: 
array([ 0.00000000+0.j        ,  0.02936101+0.49913719j,
        0.49913719+0.02936101j,  0.99827437+0.05872202j])

In [368]: np.abs(normalize_complex_arr(a))
Out[368]: array([ 0. ,  0.5,  0.5,  1. ])