如何将自然对数应用于矩阵并在矩阵条目为零时获得零

Question

在 Python 中，我有一个包含一些零值的矩阵，我如何应用自然对数并在矩阵条目为零时获得零？我正在使用 numpy.log(matrix) 来应用自然对数函数，但是当矩阵条目等于零时我得到 nan，我希望它为零

Answer 1

你可以这样做：

arr = numpy.nan_to_num(numpy.log(matrix))

nan_to_num 的行为将所有 NaN 替换为零。

您可以在此处找到更多信息：

• https://docs.scipy.org/doc/numpy-1.13.0/reference/generated/numpy.nan_to_num.html

另一种选择是将掩码传递给 np.log 函数的 where= 参数。

Answer 2

您可以使用 np.where。 seterr 是关闭警告。

RuntimeWarning: divide by zero encountered in log

在：

np.seterr(divide = 'ignore')

matrix = np.array([[10,0,5], [0,10,12]])
np.where(matrix == 0, 0, np.log(matrix))

输出：

array([[2.30258509, 0.        , 1.60943791],
       [0.        , 2.30258509, 2.48490665]])

Answer 3

您可以使用numpy.log1p，如果条目为零（因为 1 的日志为零）并且反向操作为 numpy.expm1，它将评估为零。

您可以在文档中找到更多信息：

1. Log1p
2. Expm1

Answer 4

np.log 是一个 ufunc，它接受一个 where 参数。这告诉它x 的哪些元素将用于计算。其余的被跳过。这最好与out 参数一起使用，如下所示：

In [25]: x = np.array([1.,2,0,3,10,0])                                          
In [26]: res = np.zeros_like(x)                                                 
In [27]: idx = x>0                                                              
In [28]: np.log(x)                                                              
/usr/local/bin/ipython3:1: RuntimeWarning: divide by zero encountered in log
  #!/usr/bin/python3
Out[28]: 
array([0.        , 0.69314718,       -inf, 1.09861229, 2.30258509,
             -inf])
In [29]: np.log(x, out=res, where=idx)                                          
Out[29]: 
array([0.        , 0.69314718, 0.        , 1.09861229, 2.30258509,
       0.        ])