Data Types - MLlib-Distributed matrix

Distributed matrix

分布式矩阵具有long类型的行和列索引和double类型值,分布式存储在一个或多个RDD中。选择正确的格式来存储大型和分布式矩阵是非常重要的。将分布式矩阵转换为不同的格式可能需要全局shuffle,代价非常大的。到目前为止,已经实现了三种类型的分布式矩阵。

Distributed matrix 的基本类型是RowMatrix。A RowMatrix是没有有意义的行索引的行向分布式矩阵,例如特征向量的集合。它由其行的RDD支持,其中每行是局部向量。

我们假设RowMatrix列的数量不是巨大的,因此单个局部向量可以合理地传递给驱动器,并且也可以使用单个节点来存储/操作。
An IndexedRowMatrix类似于RowMatrix但是有行索引索引,可用于标识行和执行连接。A CoordinateMatrix是以坐标列表(COO)格式存储的分布式矩阵,由其条目的RDD支持。

注意

分布式矩阵的底层RDD必须是确定性的,因为我们缓存矩阵大小。一般来说,使用非确定性RDD可能会导致错误。

RowMatrix

A RowMatrix是没有有意义的行索引的行导向分布式矩阵,由行的RDD支持,其中每行是局部向量。由于每行由局部向量表示,所以列数受到整数范围的限制,但实际应该要小得多。

Scala

A RowMatrix可以从RDD[Vector]实例创建。然后我们可以计算其列汇总统计和分解。 QR分解形式为A = QR,其中Q是正交矩阵,R是上三角矩阵。QR分解法是三种将矩阵分解的方式之一。这种方式,把矩阵分解成一个正交矩阵与一个上三角矩阵的积

import org.apache.spark.mllib.linalg.Vector
import org.apache.spark.mllib.linalg.distributed.RowMatrix

    val v0 = Vectors.dense(1.0, 0.0, 3.0)
    val v1 = Vectors.sparse(3, Array(1), Array(2.5))
    val v2 = Vectors.sparse(3, Seq((0, 1.5), (1, 1.8)))

    val rows = sc.parallelize(Seq(v0, v1, v2))


    val rowmatrix = new RowMatrix(rows);
    println("-----------------------")
    println(rowmatrix.numCols())

    println("-----------------------")
    println(rowmatrix.numRows())
    println("-----------------------")
    println(rowmatrix.tallSkinnyQR(true))

IndexedRowMatrix

An IndexedRowMatrix类似于RowMatrix但具有有意义的行索引。它由索引行的RDD支持,因此每行都由其索引(long 类型)和局部向量表示。

Scala

一个 IndexedRowMatrix 可以从一个RDD[IndexedRow]实例创建,其中 IndexedRow是一个包装(Long, Vector)。一个IndexedRowMatrix可以被转换为RowMatrix通过降低其行索引。

import org.apache.spark.mllib.linalg.distributed.{IndexedRow, IndexedRowMatrix, RowMatrix}

val rows: RDD[IndexedRow] = ... // an RDD of indexed rows
// Create an IndexedRowMatrix from an RDD[IndexedRow].
val mat: IndexedRowMatrix = new IndexedRowMatrix(rows)

// Get its size.
val m = mat.numRows()
val n = mat.numCols()

// Drop its row indices.
val rowMat: RowMatrix = mat.toRowMatrix()

CoordinateMatrix

A CoordinateMatrix是由其条目的RDD支持的分布式矩阵。每个条目是一个元组(i: Long, j: Long, value: Double),i行索引在哪里是j列索引,并且 value是条目值。一个CoordinateMatrix只有当矩阵的两个维度是巨大的,矩阵是非常稀疏应该被使用。

Scala

A CoordinateMatrix 可以从RDD[MatrixEntry]实例创建,其中 MatrixEntry是包装(Long, Long, Double)。A CoordinateMatrix可以IndexedRowMatrix 通过调用转换为稀疏行toIndexedRowMatrix。CoordinateMatrix目前不支持其他 计算。


import org.apache.spark.mllib.linalg.distributed.{CoordinateMatrix, MatrixEntry}

val entries: RDD[MatrixEntry] = ... // an RDD of matrix entries
// Create a CoordinateMatrix from an RDD[MatrixEntry].
val mat: CoordinateMatrix = new CoordinateMatrix(entries)

// Get its size.
val m = mat.numRows()
val n = mat.numCols()

// Convert it to an IndexRowMatrix whose rows are sparse vectors.
val indexedRowMatrix = mat.toIndexedRowMatrix()

BlockMatrix

A BlockMatrix是由MatrixBlocks 的RDD支持的分布式矩阵,其中a MatrixBlock是元组((Int, Int), Matrix),其中(Int, Int)是块的索引,并且Matrix是具有大小rowsPerBlockx 的给定索引处的子矩阵colsPerBlock。 BlockMatrix支持add和multiply另一种方法BlockMatrix。 BlockMatrix还有一个帮助功能validate,可以用来检查是否 BlockMatrix正确设置。

Scala

A BlockMatrix可以通过IndexedRowMatrix或CoordinateMatrix通过调用最容易地创建toBlockMatrix。 toBlockMatrix默认情况下创建大小为1024 x 1024的块。用户可以通过提供值来更改块大小toBlockMatrix(rowsPerBlock, colsPerBlock)。


import org.apache.spark.mllib.linalg.distributed.{BlockMatrix, CoordinateMatrix, MatrixEntry}

val entries: RDD[MatrixEntry] = ... // an RDD of (i, j, v) matrix entries
// Create a CoordinateMatrix from an RDD[MatrixEntry].
val coordMat: CoordinateMatrix = new CoordinateMatrix(entries)
// Transform the CoordinateMatrix to a BlockMatrix
val matA: BlockMatrix = coordMat.toBlockMatrix().cache()

// Validate whether the BlockMatrix is set up properly. Throws an Exception when it is not valid.
// Nothing happens if it is valid.
matA.validate()

// Calculate A^T A.
val ata = matA.transpose.multiply(matA)
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,937评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,503评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,712评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,668评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,677评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,601评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,975评论 3 396
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,637评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,881评论 1 298
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,621评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,710评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,387评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,971评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,947评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,189评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,805评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,449评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容