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java卷積

發布時間:2022-07-10 12:25:49

『壹』 cnn卷積神經網路用什麼語言來寫pascial

200+
這個是hinton matlab代碼的C++改寫版. convnetjs - Star,SAE,首選的肯定是LIBSVM這個庫;RBM#47. DeepLearn Toolbox - Star,包括了CNN;C++SVM方面,java
2。
下面主要一些DeepLearning的GitHub項目吧;SdA#47:2200+
實現了卷積神經網路,還實現了Rasmussen的共軛梯度Conjugate Gradient演算法,DBN,C/CRBM/CDBN#47:python
3,CAE等主流模型,實現的模型有DBN#47,可以用來做分類,語言是Python;LR等,從演算法與實現上都比較全:800+
實現了深度學習網路. rbm-mnist - Star,應該是應用最廣的機器學習庫了,強化學習等. Deep Learning(yusugomo) - Star,Scala:1000+
Matlab實現中最熱的庫存,提供了5種語言的實現。
5;dA#47:500+
這是同名書的配套代碼。
4. Neural-Networks-And-Deep-Learning - Star!
1,回歸

『貳』 圖像傅里葉變換的步驟是什麼 java

岡薩雷斯版<圖像處理>裡面的解釋非常形象:一個恰當的比喻是將傅里葉變換比作一個玻璃棱鏡。棱鏡是可以將光分解為不同顏色的物理儀器,每個成分的顏色由波長(或頻率)來決定。傅里葉變換可以看作是數學上的棱鏡,將函數基於頻率分解為不同的成分。當考慮光時,討論它的光譜或頻率譜。同樣, 傅立葉變換能通過頻率成分來分析一個函數。


圖像是兩個參數的函數,通過一組正交函數的線性組合可以將其分解,而傅里葉就是通過諧波函數來分解的。而對於離散傅里葉變換,傅里葉變換的條件是存在的。

傅里葉變換進行圖像處理有幾個特點

1. 直流成分F(0,0)等於圖像的平均值;

2. 能量頻譜|F(u,v)|^2完全對稱於原點;其中F=PfQ, f表示原圖,P和Q都是對稱的實正交矩陣,這個公式表示傅里葉變換就是個正交矩陣的正交變換

3.圖像f平移(a,b)後,F只有exp[-2pij(au/M+bv/M)]的相位變化,能量頻譜不發生變化。

4. 圖像f自乘平均等於能量頻譜的總和,f的分散等於能量頻譜中除直流成分後的總和。

5.圖像f(x,y)和g(x,y)的卷積h(x,y)=f(x,y)*g(x,y)的傅里葉變換H(u,v)等於f(x,y)和g(x,y)各自的傅里葉變換的乘積。

圖像中的每個點通過傅里葉變換都成了諧波函數的組合,也就有了頻率,這個頻率則是在這一點上所有產生這個灰度的頻率之和,也就是說傅里葉變換可以將這些頻率分開來。當想除去圖像背景時,只要去掉背景的頻率就可以了。

在進行傅里葉變換時,實際上在某一特定的頻率下,計算每個圖像位置上的乘積。就是f(x,y)exp[-j2pi(ux+vy)],然後計算下一個頻率。這樣就得到了頻率函數。

也就是說,看到傅里葉變換的每一項(對每對頻率u,v,F(u,v)的值)是由f(x)函數所有值的和組成。f(x)的值與各種頻率的正弦值和餘弦值相乘。因此,頻率u, v決定了變換的頻率成分(x, y也作用於頻率,但是它們相加,對頻率有相同的貢獻)。

通常在進行傅里葉變換之前用(-1)^(x+y)乘以輸入的圖像函數,這樣就可以將傅里葉變換的原點F(0,0)移到(M/2,N/2)上。

每個F(u,v)項包含了被指數修正的f(x,y)的所有值,因而一般不可能建立圖像特定分量和其變換之間的聯系。然而,一般文獻通常會有關於傅里葉變換的頻率分量和圖像空間特徵之間聯系的闡述。變換最慢的頻率成分(u=v=0)對應一幅圖像的平均灰度級。當從變換的原點移開時,低頻對應著圖像的慢變換分量,較高的頻率開始對應圖像中變化越來越快的灰度級。這些事物體的邊緣和由灰度級的突發改變(如雜訊)標志的圖像成分。

在頻率域中的濾波基礎

1. (-1)^(x+y)乘以輸入圖像來進行中心變換

2. 由(1)計算圖像的DFT, 即F(u,v)

3. 用濾波器函數H(u,v)乘以F(u,v)

4. 計算(3)中的結果的反DFT

5. 得到(4)中的結果的實部

6. 用(-1)^(x+y)乘以(5)中的結果


另外說明以下幾點:
1、圖像經過二維傅立葉變換後,其變換系數矩陣表明:
若變換矩陣Fn原點設在中心,其頻譜能量集中分布在變換系數短陣的中心附近(圖中陰影區)。若所用的二維傅立葉變換矩陣Fn的原點設在左上角,那麼圖像信號能量將集中在系數矩陣的四個角上。這是由二維傅立葉變換本身性質決定的。同時也表明一幅圖像能量集中低頻區域。
2 、變換之後的圖像在原點平移之前四角是低頻,最亮,平移之後中間部分是低頻,最亮,亮度大說明低頻的能量大(幅角比較大)

『叄』 這幾門課哪幾門最好學哪幾門要有信號與系統基礎的(要用的傅里葉變化,卷積什麼的)

《信號與系統》是通信和電子信息類專業的核心基礎課,其中的概念和分析方法廣泛應用於通信、自動控制(自動控制基礎)、信號與信息處理、電路與系統等領域。本課程的主要內容包括緒論、連續系統的時域分析、傅里葉變換、拉普拉斯變換、連續時間系統的s域分析、離散時間系統的時域分析、z變換、離散時間系統的z域分析等。

《電子商務網站建設與管理》是電子商務專業的一門專業必修課程。該課程綜合了電子商務專業所學理論知識、技術知識,是圍繞著電子商務網站的建設與管理來構築的一門綜合運用商務與技術的課程。包括電子商務網站建設的准備、電子商務網站規劃、網頁的基礎知識、構建靜態HTML網頁、構建動態HTML網頁、電子商務網站的推廣、電子商務網站的安全等。其中,最後一個任務是針對電子商務網站建設的綜合實例。
移動通信系統主要有蜂窩系統,集群系統,AdHoc網路系統,衛星通信系統,分組無線網,無繩電話系統,無線電傳呼系統等。
目前Java主要應用於中間件的開發(middleware)---處理客戶機於伺服器之間的通信技術,早期的實踐證明,Java不適合pc應用程序的開發,其發展逐漸變成在開發手持設備,互聯網信息站,及車載計算機的開發.Java於其他語言所不同的是程序運行時提供了平台的獨立性,稱許可以在windows,solaris,linux其他操作系統上使用完全相同的代碼.Java的語法與C++語法類似,C++/C程序員很容易掌握,而且Java是完全的徹底的面向對象的,其中提出了很好的GC(Garbage Collector)垃圾處理機制,防止內存溢出。
《多媒體通信》是指在一次呼叫過程中能同時提供多種媒體信息,如聲音、圖像、圖形、數據、文本等的新型通信方式。它是通信技術和計算機技術相結合的產物。
數據採集(DAQ),是指從感測器和其它待測設備等模擬和數字被測單元中自動采非電量或者電量信號,送到上位機中進行分析,處理。數據採集系統是結合基於計算機或者其他專用測試平台的測量軟硬體產品來實現靈活的、用戶自定義的測量系統。
圖像信息處理是一個多階段、多途徑、多目標的信息處理過程。《圖像處理》涉及關於圖像信息處理的概述,有關的數學知識,視覺知識,圖像的數學描述,圖像的數字化,圖像變換(信號與系統基礎的),圖像增強,圖像恢復等內容。

不能簡單地說哪門最容易學,興趣是最好的老師。

『肆』 如何用FPGA加速卷積神經網路

深度學習本身是一個非常龐大的知識體系。本文更多想從程序員的視角出發,讓大家觀察一下深度學習對程序員意味著什麼,以及我們如何利用這樣一個高速發展的學科,來幫助程序員提升軟體開發的能力。
本文根據費良宏在2016QCon全球軟體開發大會(上海)上的演講整理而成。
前言
1973年,美國上映了一部熱門的科幻電影《WestWorld》,三年之後又有一個續集叫做《FutureWorld》。這部電影在80年代初被引進到中國叫《未來世界》。那部電影對我來講簡直可以說得上是震撼。影片中出現了很多機器人,表情豐富的面部下面都是集成電路板。這讓那時候的我覺得未來世界都是那麼遙遠、那麼神秘。
時間到了2016年,很多朋友可能都在追看HBO斥巨資拍攝的同一題材的系列劇《WestWorld》。如果前兩部電影還是局限在機器人、人工智慧這樣的話題,2016年的新劇則在劇情和人工智慧的思考方面有了很大的突破。不再渲染機器人是否會威脅到人類,而是在探討「Dreamsaremainlymemories」這一類更具哲理的問題。
「記憶究竟如何影響了智能」這個話題非常值得我們去思考,也給我們一個很好的啟示——今天,人工智慧領域究竟有了怎樣的發展和進步。
今天我們探討的話題不僅僅是簡單的人工智慧。如果大家對深度學習感興趣,我相信各位一定會在搜索引擎上搜索過類似相關的關鍵字。我在Google上以deeplearning作為關鍵字得到了2,630萬個搜索的結果。這個數字比一周之前足足多出了300多萬的結果。這個數字足以看得出來深度學習相關的內容發展的速度,人們對深度學習的關注也越來越高。
從另外的一個角度,我想讓大家看看深度學習在市場上究竟有多麼熱門。從2011年到現在一共有140多家專注人工智慧、深度學習相關的創業公司被收購。僅僅在2016年這種並購就發生了40多起。
其中最瘋狂的是就是Google,已經收購了 11 家人工智慧創業公司,其中最有名的就是擊敗了李世石九段的 DeepMind。排名之後的就要數 Apple、Intel以及Twitter。以Intel 公司為例,僅在今年就已經收購了 3 家創業公司,Itseez、Nervana 和 Movidius。這一系列大手筆的並購為了布局人工智慧以及深度學習的領域。
當我們去搜索深度學習話題的時候,經常會看到這樣的一些晦澀難懂的術語:Gradient descent(梯度下降演算法)、Backpropagation(反向傳播演算法)、Convolutional Neural Network(卷積神經網路)、受限玻耳茲曼機(Restricted Boltzmann Machine)等。
如打開任何一篇技術文章,你看到的通篇都是各種數學公式。大家看到如下左邊的圖,其實並不是一篇高水準的學術論文,而僅僅是維基網路關於玻耳茲曼機的介紹。維基網路是科普層面的內容,內容復雜程度就超過了大多數數學知識的能力。
在這樣的背景之下,我今天的的話題可以歸納成三點:第一,我們為什麼要學習深度學習;第二,深度學習最核心的關鍵概念就是神經網路,那麼究竟什麼是神經網路;第三,作為程序員,當我們想要成為深度學習開發者的時候,我們需要具備怎樣的工具箱,以及從哪裡著手進行開發。
為什麼要學習深度學習
首先,我們談談為什麼要學習深度學習。在這個市場當中,最不缺乏的就是各種概念以及各種時髦新技術的詞彙。深度學習有什麼不一樣的地方?我非常喜歡AndrewNg(吳恩達)曾經用過的一個比喻。
他把深度學習比喻成一個火箭。這個火箭有一個最重要的部分,就是它的引擎,目前來看在這個領域裡面,引擎的核心就是神經網路。大家都知道,火箭除了引擎之外還需要有燃料,那麼大數據其實就構成了整個火箭另外的重要組成部分——燃料。以往我們談到大數據的時候,更多是強調存儲和管理數據的能力,但是這些方法和工具更多是對於以往歷史數據的統計、匯總。
而對於今後未知的東西,這些傳統的方法並不能夠幫助我們可以從大數據中得出預測的結論。如果考慮到神經網路和大數據結合,我們才可能看清楚大數據真正的價值和意義。AndrewNg就曾經說過「我們相信(神經網路代表的深度學習)是讓我們獲得最接近於人工智慧的捷徑」。這就是我們要學習深度學習的一個最重要的原因。
其次,隨著我們進行數據處理以及運算能力的不斷提升,深度學習所代表的人工智慧技術和傳統意義上人工智慧技術比較起來,在性能上有了突飛猛進的發展。這主要得益於在過去幾十間計算機和相關產業不斷發展帶來的成果。在人工智慧的領域,性能是我們選擇深度學習另一個重要的原因。
這是一段Nvidia在今年公布的關於深度學習在無人駕駛領域應用的視頻。我們可以看到,將深度學習應用在自動駕駛方面,僅僅經歷了3千英里的訓練,就可以達到什麼樣的程度。在今年年初進行的實驗上,這個系統還不具備真正智能能力,經常會出現各種各樣的讓人提心吊膽的狀況,甚至在某些情況下還需要人工干預。
但經過了3千英里的訓練之後,我們看到在山路、公路、泥地等各種復雜的路況下面,無人駕駛已經有了一個非常驚人的表現。請大家注意,這個深度學習的模型只經過了短短幾個月、3千英里的訓練。
如果我們不斷完善這種模型的話,這種處理能力將會變得何等的強大。這個場景裡面最重要的技術無疑就是深度學習。我們可以得出一個結論:深度學習可以為我們提供強大的能力,如果程序員擁有了這個技術的話,無異於會讓每個程序員如虎添翼。
神經網路快速入門
如果我們對於學習深度學習沒有任何疑慮的話,接下來就一定會關心我需要掌握什麼樣的知識才能讓我進入到這個領域。這裡面最重要的關鍵技術就是「神經網路」。說起「神經網路」,容易混淆是這樣兩個完全不同的概念。
一個是生物學神經網路,第二個才是我們今天要談起的人工智慧神經網路。可能在座的各位有朋友在從事人工智慧方面的工作。當你向他請教神經網路的時候,他會拋出許多陌生的概念和術語讓你聽起來雲里霧里,而你只能望而卻步了。
對於人工智慧神經網路這個概念,大多數的程序員都會覺得距離自己有很大的距離。因為很難有人願意花時間跟你分享神經網路的本質究竟是什麼。而你從書本上讀的到的理論和概念,也很讓你找到一個清晰、簡單的結論。
今天就我們來看一看,從程序員角度出發神經網路究竟是什麼。我第一次知道神經網路這個概念是通過一部電影——1991年上映的《終結者2》。男主角施瓦辛格有一句台詞:
「MyCPUisaneural-netprocessor;alearningcomputer.」(我的處理器是一個神經處理單元,它是一台可以學習的計算機)。從歷史來看人類對自身智力的探索,遠遠早於對於神經網路的研究。
1852年,義大利學者因為一個偶然的失誤,將人類的頭顱掉到硝酸鹽溶液中,從而獲得第一次通過肉眼關注神經網路的機會。這個意外加速了對人類智力奧秘的探索,開啟了人工智慧、神經元這樣概念的發展。
生物神經網路這個概念的發展,和今天我們談的神經網路有什麼關系嗎?我們今天談到的神經網路,除了在部分名詞上借鑒了生物學神經網路之外,跟生物學神經網路已經沒有任何關系,它已經完全是數學和計算機領域的概念,這也是人工智慧發展成熟的標志。這點大家要區分開,不要把生物神經網路跟我們今天談到的人工智慧有任何的混淆。
90年代中期,由Vapnik等人提出了支持向量機演算法(Support Vector Machines,支持向量機)。很快這個演算法就在很多方面體現出了對比神經網路的巨大優勢,例如:無需調參、高效率、全局最優解等。基於這些理由,SVM演算法迅速打敗了神經網路演算法成為那個時期的主流。而神經網路的研究則再次陷入了冰河期。
在被人摒棄的十年裡面,有幾個學者仍然在堅持研究。其中很重要的一個人就是加拿大多倫多大學的Geoffery Hinton教授。2006年,他的在著名的《Science》雜志上發表了論文,首次提出了「深度信念網路」的概念。
與傳統的訓練方式不同,「深度信念網路」有一個「預訓練」(pre-training)的過程,這可以方便的讓神經網路中的權值找到一個接近最優解的值,之後再使用「微調」(fine-tuning)技術來對整個網路進行優化訓練。這兩個技術的運用大幅度減少了訓練多層神經網路的時間。在他的論文裡面,他給多層神經網路相關的學習方法賦予了一個新名詞— 「深度學習」。
很快,深度學習在語音識別領域嶄露頭角。接著在2012年,深度學習技術又在圖像識別領域大展拳腳。Hinton與他的學生在ImageNet競賽中,用多層的卷積神經網路成功地對包含一千個類別的一百萬張圖片進行了訓練,取得了分類錯誤率15%的好成績,這個成績比第二名高了將近11個百分點。
這個結果充分證明了多層神經網路識別效果的優越性。從那時起,深度學習就開啟了新的一段黃金時期。我們看到今天深度學習和神經網路的火熱發展,就是從那個時候開始引爆的。
利用神經網路構建分類器,這個神經網路的結構是怎樣的?
其實這個結構非常簡單,我們看到這個圖就是簡單神經網路的示意圖。神經網路本質上就是一種「有向圖」。圖上的每個節點借用了生物學的術語就有了一個新的名詞 – 「神經元」。連接神經元的具有指向性的連線(有向弧)則被看作是「神經」。這這個圖上神經元並不是最重要的,最重要的是連接神經元的神經。每個神經部分有指向性,每一個神經元會指向下一層的節點。
節點是分層的,每個節點指向上一層節點。同層節點沒有連接,並且不能越過上一層節點。每個弧上有一個值,我們通常稱之為」權重「。通過權重就可以有一個公式計算出它們所指的節點的值。這個權重值是多少?我們是通過訓練得出結果。它們的初始賦值往往通過隨機數開始,然後訓練得到的最逼近真實值的結果作為模型,並可以被反復使用。這個結果就是我們說的訓練過的分類器。
節點分成輸入節點和輸出節點,中間稱為隱層。簡單來說,我們有數據輸入項,中間不同的多個層次的神經網路層次,就是我們說的隱層。之所以在這樣稱呼,因為對我們來講這些層次是不可見的。輸出結果也被稱作輸出節點,輸出節點是有限的數量,輸入節點也是有限數量,隱層是我們可以設計的模型部分,這就是最簡單的神經網路概念。
如果簡單做一個簡單的類比,我想用四層神經網路做一個解釋。左邊是輸入節點,我們看到有若干輸入項,這可能代表不同蘋果的RGB值、味道或者其它輸入進來的數據項。中間隱層就是我們設計出來的神經網路,這個網路現在有不同的層次,層次之間權重是我們不斷訓練獲得一個結果。
最後輸出的結果,保存在輸出節點裡面,每一次像一個流向一樣,神經是有一個指向的,通過不同層進行不同的計算。在隱層當中,每一個節點輸入的結果計算之後作為下一層的輸入項,最終結果會保存在輸出節點上,輸出值最接近我們的分類,得到某一個值,就被分成某一類。這就是使用神經網路的簡單概述。
除了從左到右的形式表達的結構圖,還有一種常見的表達形式是從下到上來表示一個神經網路。這時候,輸入層在圖的最下方,輸出層則在圖的最上方。從左到右的表達形式以AndrewNg和LeCun的文獻使用較多。而在Caffe框架里則使用的則是從下到上的表達。
簡單來說,神經網路並不神秘,它就是有像圖,利用圖的處理能力幫助我們對特徵的提取和學習的過程。2006年Hinton的那篇著名的論文中,將深度學習總結成三個最重要的要素:計算、數據、模型。有了這三點,就可以實現一個深度學習的系統。
程序員需要的工具箱
對於程序員來說,掌握理論知識是為了更好的編程實踐。那就讓我們看看,對於程序員來說,著手深度學習的實踐需要准備什麼樣的工具。
硬體
從硬體來講,我們可能需要的計算能力,首先想到的就是CPU。除了通常的CPU架構以外,還出現了附加有乘法器的CPU,用以提升計算能力。此外在不同領域會有DSP的應用場景,比如手寫體識別、語音識別、等使用的專用的信號處理器。還有一類就是GPU,這是一個目前深度學習應用比較熱門的領域。最後一類就是FPGA(可編程邏輯門陣列)。
這四種方法各有其優缺點,每種產品會有很大的差異。相比較而言CPU雖然運算能力弱一些,但是擅長管理和調度,比如讀取數據,管理文件,人機交互等,工具也豐富。DSP相比而言管理能力較弱,但是強化了特定的運算能力。
這兩者都是靠高主頻來解決運算量的問題,適合有大量遞歸操作以及不便拆分的演算法。GPU的管理能力更弱一些,但是運算能力更強。但由於計算單元數量多,更適合整塊數據進行流處理的演算法。
FPGA在管理與運算處理方面都很強,但是開發周期長,復雜演算法開發難度較大。就實時性來說,FPGA是最高的。單從目前的發展來看,對於普通程序員來說,現實中普遍採用的計算資源就還是是CPU以及GPU的模式,其中GPU是最熱門的領域。
這是我前天為這次分享而准備的一個AWS 上p2的實例。僅僅通過幾條命令就完成了實例的更新、驅動的安裝和環境的設置,總共的資源創建、設置時間大概在10分鍾以內。而之前,我安裝調試前面提到的那台計算機,足足花了我兩天時間。
另外,從成本上還可以做一個對比。p2.8xLarge 實例每小時的費用是7.2美元。而我自己那台計算機總共的花費了是¥16,904元。這個成本足夠讓我使用350多個小時的p2.8xLarge。在一年裡使用AWS深度學習站就可以抵消掉我所有的付出。隨著技術的不斷的升級換代,我可以不斷的升級我的實例,從而可以用有限的成本獲得更大、更多的處理資源。這其實也是雲計算的價值所在。
雲計算和深度學習究竟有什麼關系?今年的8月8號,在IDG網站上發表了一篇文章談到了這個話題。文章中做了這樣一個預言:如果深度學習的並行能力不斷提高,雲計算所提供的處理能力也不斷發展,兩者結合可能會產生新一代的深度學習,將帶來更大影響和沖擊。這是需要大家考慮和重視的一個方向!
軟體
深度學習除了硬體的基礎環境之外。程序員會更關心與開發相關的軟體資源。這里我羅列了一些曾經使用過的軟體框架和工具。
Scikit-learn是最為流行的一個Python機器學習庫。它具有如下吸引人的特點:簡單、高效且異常豐富的數據挖掘/數據分析演算法實現; 基於NumPy、SciPy以及matplotlib,從數據探索性分析,數據可視化到演算法實現,整個過程一體化實現;開源,有非常豐富的學習文檔。
Caffe專注在卷及神經網路以及圖像處理。不過Caffe已經很久沒有更新過了。這個框架的一個主要的開發者賈揚清也在今年跳槽去了Google。也許曾經的霸主地位要讓位給他人了。
Theano 是一個非常靈活的Python 機器學習的庫。在研究領域非常流行,使用上非常方便易於定義復雜的模型。Tensorflow 的API 非常類似於Theano。我在今年北京的QCon 大會上也分享過關於Theano 的話題。
Jupyter notebook 是一個很強大的基於ipython的python代碼編輯器,部署在網頁上,可以非常方便的進行互動式的處理,很適合進行演算法研究合數據處理。
Torch 是一個非常出色的機器學習的庫。它是由一個比較小眾的lua語言實現的。但是因為LuaJIT 的使用,程序的效率非常出色。Facebook在人工智慧領域主打Torch,甚至現在推出了自己的升級版框架Torchnet。
深度學習的框架非常之多,是不是有一種亂花漸欲迷人眼的感覺?我今天向各位程序員重點介紹的是將是TensorFlow。這是2015年穀歌推出的開源的面向機器學習的開發框架,這也是Google第二代的深度學習的框架。很多公司都使用了TensorFlow開發了很多有意思的應用,效果很好。
用TensorFlow可以做什麼?答案是它可以應用於回歸模型、神經網路以深度學習這幾個領域。在深度學習方面它集成了分布式表示、卷積神經網路(CNN)、遞歸神經網路(RNN) 以及長短期記憶人工神經網路(Long-Short Term Memory, LSTM)。
關於Tensorflow 首先要理解的概念就是Tensor。在辭典中對於這個詞的定義是張量,是一個可用來表示在一些向量、標量和其他張量之間的線性關系的多線性函數。實際上這個表述很難理解,用我自己的語言解釋Tensor 就是「N維數組」而已。
使用 TensorFlow, 作為程序員必須明白 TensorFlow這樣幾個基礎概念:它使用圖 (Graph) 來表示計算任務;在被稱之為 會話 (Session) 的上下文 (context) 中執行圖;使用 Tensor 表示數據;通過 變數 (Variable) 維護狀態;使用 feed 和 fetch 可以為任意的操作(arbitrary operation) 賦值或者從其中獲取數據。
一句話總結就是,TensorFlow 就是有狀態圖的數據流圖計算環境,每個節點就是在做數據操作,然後提供依賴性和指向性,提供完整數據流。
TensorFlow安裝非常簡單,但官網提供下載的安裝包所支持的CUDA 的版本是7.5。考慮到CUDA 8 的讓人心動的新特以及不久就要正式發布的現狀。或許你想會考慮立即體驗CUDA 8,那麼就只能通過編譯Tensorflow源代碼而獲得。目前TensorFlow已經支持了Python2.7、3.3+。
此外,對於使用Python 語言的程序員還需要安裝所需要的一些庫,例如:numpy、protobuf等等。對於卷積處理而言,cuDNN是公認的性能最好的開發庫,請一定要安裝上。常規的Tensorsorflow的安裝很簡單,一條命令足矣:
$ pip3 install —upgrade
如果想評估一下或者簡單學習一下,還可以通過Docker進行安裝,安裝的命令如下:
$ docker run -it -p 8888:8888 gcr.io/tensorflow/tensorflow
TensorFlow有很多優點。首先,目前為止,深度學習的開發框架裡面TensorFlow的文檔做的最好,對程序員學習而言是非常好的一點。第二,TensorFlow有豐富的參考實例,作為參考學習起來非常容易。
第三,開發者社區活躍,在任何一個深度學習的社區里,都有大量關於TensorFlow的討論。第四,谷歌的支持力度非常大,從2015年到現在升級速度非常快,這是其他開源框架遠遠達不到的結果。
參考TensorFlow的白皮書,我們會看到未來TensorFlow還將會有巨大的發展潛力。讓我特別感興趣是這兩個方向。第一,支持跨多台機器的 parallelisation。盡管在0.8版本中推出了並行化的能力,但是目前還不完善。隨著未來不斷發展,依託雲計算的處理能力的提升這個特性將是非常讓人振奮的。
第二,支持更多的開發語言,對於開發者來說這是一個絕大的利好,通過使用自己擅長的語言使用TensorFlow應用。這些開發語言將會擴展到Java、Lua以及R 等。
在這里我想給大家展示一個應用Tensorflow 的例子。這個例子的代碼託管在這個網址上 。白俄羅斯的現代印象派藝術家Leonid Afremov善於用濃墨重彩來表現都市和風景題材,尤其是其雨景系列作品。他習慣用大色塊的鋪陳來營造光影效果,對反光物體和環境色的把握非常精準。
於是我就找到了一張上海東方明珠電視塔的一張攝影作品,我希望通過Tensorflow 去學習一下Leonid Afremov 的繪畫風格,並將這張東方明珠的照片處理成那種光影色彩豐富的作品風格。利用Tensorflow 以及上面提到的那個項目的代碼,在一個AWS 的p2類型的實例上進行了一個一千次的迭代,於是就得到了下圖這樣的處理結果。
這個處理的代碼只有350行里,模型使用了一個成名於2014年ImageNet比賽中的明星 VGG。這個模型非常好,特點就是「go depper」。
TensorFlow 做出這樣的作品,並不僅僅作為娛樂供大家一笑,還可以做更多有意思的事情。將剛才的處理能力推廣到視頻當中,就可以看到下圖這樣的效果,用梵高著名的作品」星月夜「的風格就加工成了這樣新的視頻風格。
可以想像一下,如果這種處理能力在更多領域得以應用,它會產生什麼樣的神奇結果?前景是美好的,讓我們有無限遐想。事實上我們目前所從事的很多領域的應用開發都可以通過使用神經網路和深度學習來加以改變。對於深度學習而言,掌握它並不是難事。每一個程序員都可以很容易的掌握這種技術,利用所具備的資源,讓我們很快成為深度學習的程序開發人員。
結束語
未來究竟是什麼樣,我們沒有辦法預言。有位作家Ray Kurzweil在2005年寫了《奇點臨近》一書。在這本書裡面他明確告訴我們,那個時代很快到來。作為那個時代曙光前的人群,我們是不是有能力加速這個過程,利用我們學習的能力實現這個夢想呢?
中國人工智慧的發展
人工智慧的時代無疑已經到來,這個時代需要的當然就是掌握了人工智慧並將其解決具體問題的工程師。坦率的說,市場上這一類的工程師還屬於鳳毛麟角。職場上的薪酬待遇可以看得出來這樣的工程師的搶手的程度。人工智慧這門學科發展到今天,就學術自身而言已經具備了大規模產業化的能力。
所以說,對於工程師而言當務之急就是盡快的掌握應用人工智慧的應用技術。當下在互聯網上關於人工智慧的學習資料可以說已經是「汗牛充棟」,那些具備了快速學習能力的工程師一定會在人工智慧的大潮當中脫穎而出。
中國發展人工智慧產業的環境已經具備。無論從創業環境、人員的素質乃至市場的機遇而言完全具備了產生產業變革的一切條件。與美國相比較,在人工智慧的許多領域中國團隊的表現也可以說是不逞多讓。就人工智慧的技術層面而言,中國的工程師與全球最好的技術團隊正處於同一個起跑線上。
時不我待,中國的工程師是有機會在這個領域大展身手的。不過值得注意的是,要切忌兩點:一是好高騖遠,盲目與國外攀比。畢竟積累有長短,術業有專攻,我們要立足於已有的積累,尋求逐步的突破。二是一擁而上,盲目追求市場的風口。人工智慧的工程化需要大量的基礎性的積累,並非一蹴而就簡單復制就可以成功。
中國的科研技術人員在人工智慧領域的成就有目共睹。在王詠剛的一篇文章裡面,他統計了從2013年到2015年SCI收錄的「深度學習」論文,中國在2014年和2015年超已經超過了美國居於領跑者的位置。
另外一讓我感到驚訝的事情,Google的JeffDean在2016年發表過一篇名為《TensorFlow:Asystemforlarge-scalemachinelearning》的論文。文章的22個作者裡面,明顯是中國名字的作者占已經到了1/5。如果要列舉中國人/華人在人工智慧領域里的大牛,吳恩達、孫劍、楊強、黃廣斌、馬毅、張大鵬……很容易就可以說出一大串。
對於中國來說目前的當務之急是人工智慧技術的產業化,唯有如此我們才可以講科研/智力領域的優勢轉化為整體的、全面的優勢。在這一點上,中國是全球最大的消費市場以及製造業強國,我們完全有機會藉助市場的優勢成為這個領域的領先者。
矽谷創新企業
矽谷雖然去過許多回,但一直無緣在那裡長期工作。在人工智慧領域的市場我們聽到的更多是圍繞Google、Apple、Intel、Amazon這樣的一些大型科技公司的一舉一動。但是在美國市場上還有一大批小型的創業企業在人工智慧這個領域有驚艷的表現。僅以矽谷區域的公司為例:
Captricity,提供了手寫數據的信息提取;
VIVLab,針對語音識別開發了虛擬助手服務;
TERADEEP,利用FPGA提供了高效的卷積神經網路的方案;
還有提供無人駕駛解決方案的NetraDyne。
這個名單還可以很長,還有許許多多正在利用人工智慧技術試圖去創造歷史的團隊正在打造他們的夢想。這些團隊以及他們正在專注的領域是值得我們去學習和體會的。

『伍』 C#和Java的運行效率誰比較快

不他們是平分秋色吧
我在這里不能完全列出不同之處,僅列出比較顯著的區別:

1.指針

JAVA語言讓編程者無法找到指針來直接訪問內存無指針,並且增添了自動的內存管理功能,從而有效地防止了c/c++語言中指針操作失誤,如野指針所造成的系統崩潰。但也不是說JAVA沒有指針,虛擬機內部還是使用了指針,只是外人不得使用而已。這有利於Java程序的安全。

2.多重繼承

c++支持多重繼承,這是c++的一個特徵,它允許多父類派生一個類。盡管多重繼承功能很強,但使用復雜,而且會引起許多麻煩,編譯程序實現它也很不容易。Java不支持多重繼承,但允許一個類繼承多個介面(extends+implement),實現了c++多重繼承的功能,又避免了c++中的多重繼承實現方式帶來的諸多不便。

3.數據類型及類

Java是完全面向對象的語言,所有函數和變數部必須是類的一部分。除了基本數據類型之外,其餘的都作為類對象,包括數組。對象將數據和方法結合起來,把它們封裝在類中,這樣每個對象都可實現自己的特點和行為。而c++允許將函數和變數定義為全局的。此外,Java中取消了c/c++中的結構和聯合,消除了不必要的麻煩。

4.自動內存管理

Java程序中所有的對象都是用new操作符建立在內存堆棧上,這個操作符類似於c++的new操作符。下面的語句由一個建立了一個類Read的對象,然後調用該對象的work方法:

Read r=new Read();
r.work();

語句Read r=new Read();在堆棧結構上建立了一個Read的實例。Java自動進行無用內存回收操作,不需要程序員進行刪除。而c十十中必須由程序貝釋放內存資源,增加了程序設計者的負扔。Java中當一個對象不被再用到時,無用內存回收器將給它加上標簽以示刪除。JAVA里無用內存回收程序是以線程方式在後台運行的,利用空閑時間工作。

5.操作符重載

Java不支持操作符重載。操作符重載被認為是c十十的突出特徵,在Java中雖然類大體上可以實現這樣的功能,但操作符重載的方便性仍然丟失了不少。Java語言不支持操作符重載是為了保持Java語言盡可能簡單。

6.預處理功能

Java不支持預處理功能。c/c十十在編譯過程中都有一個預編澤階段,即眾所周知的預處理器。預處理器為開發人員提供了方便,但增加丁編譯的復雜性。JAVA虛擬機沒有預處理器,但它提供的引入語句(import)與c十十預處理器的功能類似。

7. Java不支持預設函數參數,而c十十支持

在c中,代碼組織在函數中,函數可以訪問程序的全局變數。c十十增加了類,提供了類演算法,該演算法是與類相連的函數,c十十類方法與Java類方法十分相似,然而,由於c十十仍然支持c,所以不能阻止c十十開發人員使用函數,結果函數和方法混合使用使得程序比較混亂。

Java沒有函數,作為一個比c十十更純的面向對象的語言,Java強迫開發人員把所有例行程序包括在類中,事實上,用方法實現例行程序可激勵開發人員更好地組織編碼。

8 字元串

c和c十十不支持字元串變數,在c和c十十程序中使用Null終止符代表字元串的結束,在Java中字元串是用類對象(strinR和stringBuffer)來實現的,這些類對象是Java語言的核心,用類對象實現字元串有以下幾個優點:

(1)在整個系統中建立字元串和訪問字元串元素的方法是一致的;

(2)J3陽字元串類是作為Java語言的一部分定義的,而不是作為外加的延伸部分;

(3)Java字元串執行運行時檢空,可幫助排除一些運行時發生的錯誤;

(4)可對字元串用「十」進行連接操作。

9「goto語句

「可怕」的goto語句是c和c++的「遺物」,它是該語言技術上的合法部分,引用goto語句引起了程序結構的混亂,不易理解,goto語句子要用於無條件轉移子程序和多結構分支技術。鑒於以廣理由,Java不提供goto語句,它雖然指定goto作為關鍵字,但不支持它的使用,使程序簡潔易讀。

l0.類型轉換

在c和c十十中有時出現數據類型的隱含轉換,這就涉及了自動強制類型轉換問題。例如,在c十十中可將一浮點值賦予整型變數,並去掉其尾數。Java不支持c十十中的自動強制類型轉換,如果需要,必須由程序顯式進行強制類型轉換。

11.異常

JAVA中的異常機制用於捕獲例外事件,增強系統容錯能力

try{//可能產生例外的代碼
}catch(exceptionType name){
//處理
}

『陸』 卷積神經網路怎麼用於比較圖片

SVM方面,首選的肯定是LIBSVM這個庫,應該是應用最廣的機器學習庫了。 下面主要推薦一些DeepLearning的GitHub項目吧! 1. convnetjs - Star:2200+ 實現了卷積神經網路,可以用來做分類,回歸,強化學習等。 2. DeepLearn Toolbox - Star:1000+ Matlab實現中最熱的庫存,包括了CNN,DBN,SAE,CAE等主流模型。 3. Deep Learning(yusugomo) - Star:800+ 實現了深度學習網路,從演算法與實現上都比較全,提供了5種語言的實現:Python,C/C++,Java,Scala,實現的模型有DBN/CDBN/RBM/CRBM/dA/SdA/LR等。 4. Neural-Networks-And-Deep-Learning - Star:500+ 這是同名書的配套代碼,語言是Python。 5. rbm-mnist - Star:200+ 這個是hinton matlab代碼的C++改寫版,還實現了Rasmussen的共軛梯度Conjugate Gradient演算法。

『柒』 java如何識別圖片里的數字

這是深度學習領域了,三兩句話講不完,我就講個方向
做個卷積神經網路訓練模型
用訓練好的模型做預測
用java的話你研究下deeplearn4j

『捌』 java 程序中出現missing return statement 在書中找到的程序,做畢設用,不懂java,卷積運算....

顯示的錯誤的意思是:你有一個沒有通過編譯的錯誤,這個錯誤是一個沒有返回值的錯誤。
class MathTool 的public static double[] cumus(double[] m,double[] n)這個方法需要你返回一個double類型的數組,而你卻沒有返回。
修改意見:看這個方法應該是想把result返回回來,所以應該在這個方法的最後返回result。故
把return result; 下移一行
}
return result;
}
>>>>
}
}
return result;

『玖』 "馬克java社區"到底是什麼聽說對java初學者挺有用的, 是真的嗎

「馬克社區」這個網路貼吧是一個叫「馬克-to-win」創建的,是一幫java初學者, java自學者, java新手,java菜鳥,java小白在裡面學習討論交流的貼吧,集中了各種java初學者, 新手, 新人們的各種問題,所謂各種亂, 他們樂在其中。順便提一句,這個貼吧是從屬於16個聲勢浩大的qq 群的, 「java初學-馬克聯盟1」,「java初學-馬克聯盟2」,。。「java初學-馬克聯盟16」。用關鍵字「java初學」查找qq群時,頂冒了!

答題競爭激烈, 哥們再賣把子力氣,
「馬克-to-win」自己是個java老炮,寫一些java網路教材,包括安卓, jquery,spring架構, hadoop, 項目經驗什麼的,頗受java剛入行的小兄弟們好評,一大幫得意弟子已成java高級工程師,和張孝祥,馬士兵,畢向東,李剛, 孫鑫他們應該有一拼!

『拾』 卷積神經網路的Java實現有哪些

卷積神經網路有以下幾種應用可供研究:
1、基於卷積網路的形狀識別
物體的形狀是人的視覺系統分析和識別物體的基礎,幾何形狀是物體的本質特徵的表現,並具有平移、縮放和旋轉不變等特點,所以在模式識別領域,對於形狀的分析和識別具有十分重要的意義,而二維圖像作為三維圖像的特例以及組成部分,因此二維圖像的識別是三維圖像識別的基礎。
2、基於卷積網路的人臉檢測
卷積神經網路與傳統的人臉檢測方法不同,它是通過直接作用於輸入樣本,用樣本來訓練網路並最終實現檢測任務的。它是非參數型的人臉檢測方法,可以省去傳統方法中建模、參數估計以及參數檢驗、重建模型等的一系列復雜過程。本文針對圖像中任意大小、位置、姿勢、方向、膚色、面部表情和光照條件的人臉。
3、文字識別系統
在經典的模式識別中,一般是事先提取特徵。提取諸多特徵後,要對這些特徵進行相關性分析,找到最能代表字元的特徵,去掉對分類無關和自相關的特徵。然而,這些特徵的提取太過依賴人的經驗和主觀意識,提取到的特徵的不同對分類性能影響很大,甚至提取的特徵的順序也會影響最後的分類性能。同時,圖像預處理的好壞也會影響到提取的特徵。

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