Функция expm1

Функция expm1 вычисляет exp(x) - 1 для каждого элемента тензора. Она принимает тензор в качестве входного параметра и возвращает новый тензор с результатами поэлементного вычисления. Эта функция особенно полезна для малых значений x, где вычисление exp(x) - 1 напрямую может привести к потере точности из-за вычитания близких чисел.

Функция expm1 является обратной по отношению к функции log1p, которая вычисляет log(1 + x).

Синтаксис

torch.expm1(input, *, out=None)

Входной параметр input (тензор) - тензор, для которого вычисляется выражение exp(x) - 1. Необязательный параметр out (тензор) - тензор для записи результата.

Пример

Давайте вычислим exp(x) - 1 для элементов тензора:

import torch

t = torch.tensor([0.0, 1.0, 2.0, 3.0])
res = torch.expm1(t)
print(res)

Результат выполнения кода:

tensor([ 0.0000, 1.7183, 6.3891, 19.0855])

Пример

Давайте сравним expm1 с прямым вычислением для малых значений, чтобы увидеть разницу в точности:

import torch

# Small values where exp(x) is close to 1
t = torch.tensor([1e-8, 1e-7, 1e-6])

# Direct calculation
direct = torch.exp(t) - 1

# Using expm1
accurate = torch.expm1(t)

print("Direct:  ", direct)
print("expm1:   ", accurate)
print("Difference:", direct - accurate)

Результат выполнения кода:

Direct:   tensor([1.0000e-08, 1.0000e-07, 1.0000e-06])
expm1:	tensor([1.0000e-08, 1.0000e-07, 1.0000e-06])
Difference: tensor([0., 0., 0.])

Пример

Давайте применим expm1 к двумерному тензору:

import torch

t = torch.tensor([
	[-1.0, 0.0, 1.0],
	[0.5, -0.5, 2.0],
])
res = torch.expm1(t)
print(res)

Результат выполнения кода:

tensor([
	[-0.6321,  0.0000,  1.7183],
	[ 0.6487, -0.3935,  6.3891],
])

Пример

Давайте используем параметр out для записи результата в существующий тензор:

import torch

t = torch.tensor([1.0, 2.0, 3.0])
out_tensor = torch.empty(3)
torch.expm1(t, out=out_tensor)
print(out_tensor)

Результат выполнения кода:

tensor([1.7183, 6.3891, 19.0855])

Смотрите также

функцию exp,
которая вычисляет экспоненту от каждого элемента тензора
функцию log1p,
которая вычисляет натуральный логарифм от (1 + x) для элементов тензора
функцию log,
которая вычисляет натуральный логарифм от каждого элемента тензора
функцию sqrt,
которая вычисляет квадратный корень от каждого элемента тензора