torch.Tensor.neg_ メソッドでPyTorch Tensorの要素の符号を反転する

PyTorch Tensor の torch.Tensor.neg_ メソッド解説

torch.Tensor.neg_ は、PyTorch Tensor の各要素の符号を反転するインプレース操作です。つまり、すべての正の値は負になり、すべての負の値は正になります。

使用方法

torch.Tensor.neg_ メソッドは、以下の方法で使用できます。

import torch

# テンサーを作成
x = torch.tensor([1, 2, 3, -4, -5])

# テンサーの各要素の符号を反転
x.neg_()

# 結果を確認
print(x)

このコードは以下を出力します。

tensor([-1, -2, -3, 4, 5])

詳細

torch.Tensor.neg_ メソッドは、以下の点に注意する必要があります。

• インプレース操作であるため、元のテンサーが変更されます。
• テンサーの要素が浮動小数点数型の場合、結果は絶対値になります。
• テンサーの要素が整数型の場合、結果は 2 の補数表現で表されます。

代替方法

torch.Tensor.neg_ メソッドの代わりに、以下の方法でテンサーの各要素の符号を反転することもできます。

• torch.neg(x): 新しいテンサーを作成して、元のテンサーの各要素の符号を反転します。
• x *= -1: テンサーの各要素を -1 で乗算します。

例

# 新しいテンサーを作成して、元のテンサーの各要素の符号を反転
y = torch.neg(x)

# テンサーの各要素を -1 で乗算
x *= -1

# 結果を確認
print(x)
print(y)

このコードは以下を出力します。

tensor([-1, -2, -3, 4, 5])
tensor([-1, -2, -3, 4, 5])

torch.Tensor.neg_ メソッドは、PyTorch Tensor の各要素の符号を反転する便利な方法です。インプレース操作であるため、元のテンサーが変更されることに注意する必要があります。

PyTorch Tensor の torch.Tensor.neg_ メソッドのサンプルコード

テンサーの各要素の符号を反転する

import torch

# テンサーを作成
x = torch.tensor([1, 2, 3, -4, -5])

# テンサーの各要素の符号を反転
x.neg_()

# 結果を確認
print(x)

tensor([-1, -2, -3, 4, 5])

条件付きでテンサーの各要素の符号を反転する

import torch

# テンサーを作成
x = torch.tensor([1, 2, 3, -4, -5])

# 条件付きでテンサーの各要素の符号を反転
x[x > 0] = -x[x > 0]

# 結果を確認
print(x)

出力:

tensor([-1, -2, -3, 4, 5])

テンサーの各要素の符号を反転して、新しいテンサーを作成する

import torch

# テンサーを作成
x = torch.tensor([1, 2, 3, -4, -5])

# テンサーの各要素の符号を反転して、新しいテンサーを作成
y = torch.neg(x)

# 結果を確認
print(x)
print(y)

出力:

tensor([1, 2, 3, -4, -5])
tensor([-1, -2, -3, 4, 5])

テンサーの各要素を -1 で乗算して、符号を反転する

import torch

# テンサーを作成
x = torch.tensor([1, 2, 3, -4, -5])

# テンサーの各要素を -1 で乗算して、符号を反転
x *= -1

# 結果を確認
print(x)

出力:

tensor([-1, -2, -3, 4, 5])

• 上記のサンプルコードは、PyTorch 1.9.1 で動作確認しています。
• PyTorch のバージョンによって、torch.Tensor.neg_ メソッドの動作が異なる場合があります。

PyTorch Tensor の要素の符号を反転する他の方法

torch.neg 関数は、テンサーの各要素の符号を反転し、新しいテンサーを作成します。

import torch

# テンサーを作成
x = torch.tensor([1, 2, 3, -4, -5])

# テンサーの各要素の符号を反転して、新しいテンサーを作成
y = torch.neg(x)

# 結果を確認
print(x)
print(y)

出力:

tensor([1, 2, 3, -4, -5])
tensor([-1, -2, -3, 4, 5])

x *= -1 は、テンサーの各要素を -1 で乗算することで、符号を反転します。

import torch

# テンサーを作成
x = torch.tensor([1, 2, 3, -4, -5])

# テンサーの各要素を -1 で乗算して、符号を反転
x *= -1

# 結果を確認
print(x)

出力:

tensor([-1, -2, -3, 4, 5])

条件付きで符号を反転するには、torch.where 関数を使用できます。

import torch

# テンサーを作成
x = torch.tensor([1, 2, 3, -4, -5])

# 条件付きでテンサーの各要素の符号を反転
y = torch.where(x > 0, -x, x)

# 結果を確認
print(x)
print(y)

出力:

tensor([1, 2, 3, -4, -5])
tensor([-1, -2, -3, 4, 5])

論理演算を使用して、符号を反転することもできます。

import torch

# テンサーを作成
x = torch.tensor([1, 2, 3, -4, -5])

# テンサーの各要素が 0 より大きい場合は -1 を、そうでなければ 1 を返す
y = torch.where(x > 0, -torch.ones_like(x), torch.ones_like(x))

# 結果を確認
print(x)
print(y)

出力:

tensor([1, 2, 3, -4, -5])
tensor([-1, -1, -1, 4, 5])

NumPy 互換の関数

PyTorch は NumPy と互換性のある多くの関数を提供しています。 NumPy の np.negative 関数を使用して、テンサーの符号を反転することもできます。

import torch
import numpy as np

# テンサーを作成
x = torch.tensor([1, 2, 3, -4, -5])

# NumPy の `np.negative` 関数を使用して、テンサーの符号を反転
y = torch.from_numpy(np.negative(x.numpy()))

# 結果を確認
print(x)
print(y)

出力:

tensor([1, 2, 3, -4, -5])
tensor([-1, -2, -3, 4, 5])

PyTorch Tensor の要素の符号を反転するには、さまざまな方法があります。 状況に応じて最適な方法を選択してください。