Umformen eines Numpy-Arrays codierter Daten ⇐ Python

[Anonymous]

Ich versuche, ein ziemlich großes Array codierter Daten effizient umzuformen. Das ursprüngliche Array (orig_array) wird mithilfe der Thermometer-Kodierung (enc_array)
codiert

Code: Select all

import numpy as np
from numpy.lib.stride_tricks import sliding_window_view

n_features = 4
time_window = 3
n_bins = 3
orig_array = np.array([1,0,2,1,2,1,0,3,1,3,0,1,2,0,3,1,0,1,2,1])

def encode(arr, n_bins):
res = np.stack([np.pad(np.ones(t), (0,n_bins - t), 'constant') for t in arr])
return res.flatten()

# apply thermometer encoding & reshape
enc_array = encode(orig_array, n_bins)
reshp_array = np.reshape(enc_array, (5,12))

Ich habe zwei Fragen: Erstens möchte ich beim Codieren von Daten (Thermometer-Codierung) „sliding_window_view“ (oder eine andere nette Methode) anwenden, sodass das resultierende Array wie folgt aussieht: (Jeder 3 optisch getrennte Ints entspricht einem codierten Feature)

Code: Select all

dyn_enc_array = np.array([
[1,0,0, 0,0,0, 1,1,0, 1,0,0, 1,1,0, 1,0,0, 0,0,0, 1,1,1, 1,0,0, 1,1,1, 0,0,0, 1,0,0],
[1,1,0, 1,0,0, 0,0,0, 1,1,1, 1,0,0, 1,1,1, 0,0,0, 1,0,0, 1,1,0, 0,0,0, 1,1,1, 1,0,0],
[1,0,0, 1,1,1, 0,0,0, 1,0,0, 1,1,0, 0,0,0, 1,1,1, 1,0,0, 0,0,0, 1,0,0, 1,1,0, 1,0,0]])

Die erste Zeile dieses Arrays entspricht Daten wie folgt:
[encoded_feature1@t=0, encoded_feature2@t=0, encoded_feature3@t=0, encoded_feature4@t=0,
encoded_feature1@t=1, encoded_feature2@t=1, encoded_feature3@t=1, encoded_feature4@t=1,
encoded_feature1@t=2, encoded_feature2@t=2, encoded_feature3@t=2, encoded_feature4@t=2]
Die 2. Zeile dieses Arrays entspricht Daten wie
[encoded_feature1@t=1, encoded_feature2@t=1, encoded_feature3@t=1, encoded_feature4@t=1,
encoded_feature1@t=2, encoded_feature2@t=2, encoded_feature3@t=2, encoded_feature4@t=2,
encoded_feature1@t=3, encoded_feature2@t=3, encoded_feature3@t=3, encoded_feature4@t=3]
und die 3. Zeile dieses Arrays entspricht Daten, so dass
[encoded_feature1@t=2, encoded_feature2@t=2, encoded_feature3@t=2, encoded_feature4@t=2,
encoded_feature1@t=3, encoded_feature2@t=3, encoded_feature3@t=3, encoded_feature4@t=3,
encoded_feature1@t=4, encoded_feature2@t=4, encoded_feature3@t=4, encoded_feature4@t=4]
Zweitens möchte ich die folgende Form und Reihenfolge der Elemente erhalten (Form ist 3x9x4):

Code: Select all

result = [[[1,0,0, 1,1,0, 1,0,0],
[0,0,0, 1,0,0, 1,1,1],
[1,1,0, 0,0,0, 0,0,0],
[1,0,0, 1,1,1, 1,0,0]],

[[1,1,0, 1,0,0, 1,0,0],
[0,0,0, 1,0,0, 1,1,1],
[1,1,0, 0,0,0, 0,0,0],
[1,0,0, 1,1,1, 1,0,0]],

[[1,0,0, 1,1,0, 1,0,0],
[0,0,0, 1,0,0, 1,1,1],
[1,1,0, 0,0,0, 0,0,0],
[1,0,0, 1,1,1, 1,0,0]]]

Natürlich besteht eine Möglichkeit darin, eine Schleife zu verwenden, aber ich suche nach einer effizienteren Möglichkeit. Ich denke, dass dies durch die Anwendung einer Kombination aus Sliding_Window_View und Step Slicing erreicht werden kann. Aber ich hänge schon seit einiger Zeit daran fest und komme einfach nicht dahinter. Ich würde mich über Vorschläge freuen.