Pythonデータサイエンスハンドブック ―Jupyter、NumPy、pandas、Matplotlib、scikit-learnを使ったデータ分析、機械学習

2.5

 配列の計算：ブロードキャスト

65

わかりやすくなります。

2.5.2

 ブロードキャストのルール

NumPy

のブロードキャストは、

2

つの配列間の相互作用を判断するための厳密なルールに従いま

す。

ルール1

2

つの配列の次元数が異なる場合、次元数の少ない方の形状は、先頭（左側）に

1

を補い次

元数を揃える。

ルール2

2

つの配列の形状がいずれの次元でも一致しない場合、各次元のうち長さが

1

に等しい次

元は、他方の配列形状と一致するように引き伸ばされる。

ルール3

いずれかの次元でサイズが不一致で、長さが

1

に等しくもない場合は、エラーとなる。

このルールを明確にするために、いくつかの例で詳しく考えてみましょう。

2.5.2.1

 ブロードキャスト例

1

1

次元配列と

2

次元配列の加算を見てみましょう。

In[8]: M = np.ones((2, 3))

a = np.arange(3)

この

2

つの配列の操作を考えます。それぞれの配列の形状は次の通りです。

M.shape = (2, 3)

a.shape = (3,)

ルール

1

では、配列

a

の次元数が少ないので、先頭に

1

を補います

＊

1

。

M.shape -> (2, 3)

a.shape -> (1, 3)

ルール

2

により、最初の次元が不一致であることから、この次元を次のように一致させます。

M.shape -> (2, 3)

a.shape -> (2, 3)

これで形状が一致して、結果は

(2, 3)

つまり

2

行

3

列の

2

次元配列となります。

＊

1

訳注：

a

は長さ

3

の

1

次元配列ですが、形状の先頭に ...