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深度神經網路python

發布時間:2022-05-15 01:10:14

① 如何用python和深度神經網路尋找相似圖像

代碼
首先,讀入TuriCreate軟體包
import turicreate as tc

我們指定圖像所在的文件夾image,讓TuriCreate讀取所有的圖像文件,並且存儲到data數據框
data = tc.image_analysis.load_images('./image/')

我們來看看,data數據框的內容:
data

data包含兩列信息,第一列是圖片的地址,第二列是圖片的長寬描述。
下面我們要求TuriCreate給數據框中每一行添加一個行號。這將作為圖片的標記,方便後面查找圖片時使用,並輸出查看data。
data = data.add_row_number()
data

下面,是重頭戲。我們讓TuriCreate根據輸入的圖片集合,建立圖像相似度判別模型。
model = tc.image_similarity.create(data)

這個語句執行起來,可能需要一些時間。如果你是第一次使用TuriCreate,它可能還需要從網上下載一些數據。請耐心等待。
經過或長或短的等待,模型已經成功建立。
下面,我們來嘗試給模型一張圖片,讓TuriCreate幫我們從目前的圖片集合里,挑出最為相似的10張來。
為了方便,我們就選擇第一張圖片作為查詢輸入。
我們利用show()函數展示一下這張圖片。
tc.Image(data[0]['path']).show()

下面我們來查詢,我們讓模型尋找出與這張圖片最相似的10張。
similar_images = model.query(data[0:1], k=10)

我們把結果存儲在了similar_images變數裡面,下面我們來看看其中都有哪些圖片。
similar_images

返回的結果一共有10行。跟我們的要求一致。
每一行數據,包含4列。分別是:
查詢圖片的標記
獲得結果的標記
結果圖片與查詢圖片的距離
結果圖片與查詢圖片近似程度排序值
有了這些信息,我們就可以查看到底哪些圖片與輸入查詢圖片最為相似了。
注意其中的第一張結果圖片,其實就是我們的輸入圖片本身。考慮它沒有意義。
我們提取全部結果圖片的標記(索引)值,忽略掉第一張(自身)。
similar_image_index = similar_images['reference_label'][1:]

把上面9張圖片的標記在所有圖片的索引列表中過濾出來:
filtered_index = data['id'].apply(lambda x : x in similar_image_index)
filtered_index

驗證完畢以後,請執行以下語句。我們再次調用TuriCreate的explore()函數,展現相似度查詢結果圖片。
data[filtered_index].explore()

② 機器學習、Python哪個以人類神經網路為目的的學習

最近接了一個大數據項目,需要進行到數據分析,作為一個從程序員往數據挖掘工程師轉行的人來說,R語言在靈活性上不如Python,並且在深度神經網路等機器學習開源模塊上,python也比R語言有更好的支持。本文主要利用Ubuntu來搭建虛擬機來進行數據分析工作,主要利用了sklearn和keras開源模塊。Google開發的深度神經網路python開源模塊tensorflow目前不支持windows系統,因此強烈建議使用linux操作系統,而redhat雖然是Linux系統中比較成熟的一種,但是其yum是付費服務,並且沒有預裝apt-get等大量的插件,因此選擇ubuntu系統,對於剛入門的新手來說更友好。

環境配置:

VM Ware 12.0(在不同主機之間的文件復制粘貼比Visual Box要好一點)

Anaconda2 (python2.7以及相關的科學計算集成,安裝完成後就可以直接使用科學計算所有的模塊,包括最流行的numpy,pandas)

JetBrain Pycharm (Python開發最火的IDE集成開發工具,方便使用git和github進行代碼的管理)

Ubuntu16.01 amd64位

1、Ubuntu虛擬機安裝

選擇Ubuntu的ISO鏡像文件,這時VM Ware將自動選擇為簡易安裝,不用考慮分區問題


4、機器學習相關開源模塊安裝

安裝Anaconda後,可以使用pip或conda工具進行下載開源Python模塊,但是必須保持網路連接狀態。由於深度神經網路和一些機器學習的模塊很新,所以必須兩個命令都用到。

輸入:

conda install theano

conda install keras

pip install tensorflow

pip install sklearn

安裝提示信息安裝,完成後,輸入python進入python命令行工具,分別輸入import keras和import sklearn,如果沒有錯誤信息,則模塊安裝完成。

5、使用pycharm

打開命令行輸入cd /home/bigdata/Downloads/pycharm-community-2016.2.2/bin

輸入 bash pycharm.sh運行pycharm

點擊左上角的FIle-->settings--->version control----->github,輸入自己的github賬號和密碼,點擊測試

點擊Test後,第一次會讓你設置本地github的登錄密碼,這個密碼必須記住,因為是不是系統在你提交代碼或者從github上clone時需要填寫這個密碼來驗證。如果你的github賬號密碼都正確,則出現下圖。

在選擇git這個選項,設置你已經安裝好的git工具的路徑,一般為/usr/bin/git.

點擊Test,出現下圖則github和git都配置成功,可以使用了。

5、從github中導入項目

從菜單欄中點擊VCS,選擇checkout from version control,再選擇github。

然後就可以選擇你想要的項目導入到本地了

有興趣的同學可以在URL那欄復制粘貼veld/PythonProgram.git,這是我分享的我找的一些機器學習的代碼,以及sklearn和keras的用法,比較容易入手。機器學習的訓練集和測試集留言並留下你的郵箱,我會盡快發給你。

③ Python的深度學習框架有哪些

中公教育聯合中科院專家打造的深度學習分八個階段進行學習:

第一階段AI概述及前沿應用成果介紹

詳情查看深度學習。

④ python深度學習框架學哪個

Python 深度學習生態系統在這幾年中的演變實屬驚艷。pylearn2,已經不再被積極地開發或者維護,大量的深度學習庫開始接替它的位置。這些庫每一個都各有千秋。我們已經在 indico 的產品或者開發中使用了以下列表中的大部分的技術,但是對於剩下一些我們沒有使用的,我將會借鑒他人的經驗來幫助給出 Python 深度學習生態系統的清晰的、詳盡的理解。
確切地說,我們將會關註:
Theano
Lasagne
Blocks
TensorFlow
Keras
MXNet
PyTorch
下面是對這 7 大 Python 深度學習框架的描述以及優缺點的介紹。
Theano
描述:Theano 是一個 Python 庫,允許你定義、優化並且有效地評估涉及到多維數組的數學表達式。它與 GPUs 一起工作並且在符號微分方面表現優秀。
概述:Theano 是數值計算的主力,它支持了許多我們列表當中的其他的深度學習框架。Theano 由 Frédéric Bastien 創建,這是蒙特利爾大學機器學習研究所(MILA)背後的一個非常優秀的研究團隊。它的 API 水平較低,並且為了寫出效率高的 Theano,你需要對隱藏在其他框架幕後的演算法相當的熟悉。如果你有著豐富的學術機器學習知識,正在尋找你的模型的精細的控制方法,或者想要實現一個新奇的或者不同尋常的模型,Theano 是你的首選庫。總而言之,為了靈活性,Theano 犧牲了易用性。
優點:
靈活
正確使用時的高性能
缺點:
較高的學習難度
低水平的 API
編譯復雜的符號圖可能很慢
Lasagne
描述:在 Theano 上建立和訓練神經網路的輕量級庫
概述:因為 Theano 致力於成為符號數學中最先且最好的庫,Lasagne 提供了在 Theano 頂部的抽象,這使得它更適合於深度學習。它主要由當前 DeepMind 研究科學家 Sander Dieleman 編寫並維護。Lasagne 並非是根據符號變數之間的函數關系來指定網路模型,而是允許用戶在層級思考,為用戶提供了例如「Conv2DLayer」和「DropoutLayer」的構建塊。Lasagne 在犧牲了很少的靈活性的同時,提供了豐富的公共組件來幫助圖層定義、圖層初始化、模型正則化、模型監控和模型訓練。
優點:
仍舊非常靈活
比 Theano 更高級的抽象
文檔和代碼中包含了各種 Pasta Puns
缺點:
社區小
Blocks
描述:用於構建和訓練神經網路的 Theano 框架
概述:與 Lasagne 類似,Blocks 是在 Theano 頂部添加一個抽象層使深度學習模型比編寫原始的 Theano 更清晰、更簡單、定義更加標准化。它是由蒙特利爾大學機器學習研究所(MILA)編寫,其中一些人為搭建 Theano 和第一個神經網路定義的高級介面(已經淘汰的 PyLearn2)貢獻了自己的一份力量。比起 Lasagne,Blocks 靈活一點,代價是入門台階較高,想要高效的使用它有不小的難度。除此之外,Blocks 對遞歸神經網路架構(recurrent neural network architectures)有很好的支持,所以如果你有興趣探索這種類型的模型,它值得一看。除了 TensorFlow,對於許多我們已經部署在 indico 產品中的 API,Blocks 是其首選庫。
優點:
仍舊非常靈活
比 Theano 更高級的抽象
易於測試
缺點:
較高的學習難度
更小的社區
TensorFlow
描述:用於數值計算的使用數據流圖的開源軟體庫
概述:TensorFlow 是較低級別的符號庫(比如 Theano)和較高級別的網路規范庫(比如 Blocks 和 Lasagne)的混合。即使它是 Python 深度學習庫集合的最新成員,在 Google Brain 團隊支持下,它可能已經是最大的活躍社區了。它支持在多 GPUs 上運行深度學習模型,為高效的數據流水線提供使用程序,並具有用於模型的檢查,可視化和序列化的內置模塊。最近,TensorFlow 團隊決定支持 Keras(我們列表中下一個深度學習庫)。雖然 TensorFlow 有著自己的缺點,但是社區似乎同意這一決定,社區的龐大規模和項目背後巨大的動力意味著學習 TensorFlow 是一次安全的賭注。因此,TensorFlow 是我們今天在 indico 選擇的深度學習庫。
優點:
由軟體巨頭 Google 支持
非常大的社區
低級和高級介面網路訓練
比基於 Theano 配置更快的模型編譯
完全地多 GPU 支持
缺點:
雖然 Tensorflow 正在追趕,但是最初在許多基準上比基於 Theano 的慢。
RNN 支持仍不如 Theano
Keras
描述:Python 的深度學習庫。支持 Convnets、遞歸神經網路等。在 Theano 或者 TensorFlow 上運行。
概述:Keras 也許是水平最高,對用戶最友好的庫了。由 Francis Chollet(Google Brain 團隊中的另一個成員)編寫和維護。它允許用戶選擇其所構建的模型是在 Theano 上或是在 TensorFlow 上的符號圖上執行。Keras 的用戶界面受啟發於 Torch,所以如果你以前有過使用 Lua 語言的機器學習經驗,Keras 絕對值得一看。由於部分非常優秀的文檔和其相對易用性,Keras 的社區非常大並且非常活躍。最近,TensorFlow 團隊宣布計劃與 Keras 一起支持內置,所以很快 Keras 將是 TensorFlow 項目的一個分組。
優點:
可供選擇的 Theano 或者 TensorFlow 後端
直觀、高級別的埠
更易學習
缺點:
不太靈活,比其他選擇更規范
MXNet
描述:MXNet 是一個旨在提高效率和靈活性的深度學習框架。
概述:MXNet 是亞馬遜(Amazon)選擇的深度學習庫,並且也許是最優秀的庫。它擁有類似於 Theano 和 TensorFlow 的數據流圖,為多 GPU 配置提供了良好的配置,有著類似於 Lasagne 和 Blocks 更高級別的模型構建塊,並且可以在你可以想像的任何硬體上運行(包括手機)。對 Python 的支持只是其冰山一角—MXNet 同樣提供了對 R、Julia、C++、Scala、Matlab,和 Javascript 的介面。如果你正在尋找最佳的性能,選擇 MXNet 吧,但是你必須願意處理與之相對的一些 MXNet 的怪癖。
優點:
速度的標桿
非常靈活
缺點:
最小的社區
比 Theano 更困難的學習難度
PyTorch
描述:Python 中的張量(Tensors)和動態神經網路,有著強大的 GPU 加速。
概述:剛剛放出一段時間,PyTorch 就已經是我們 Python 深度學習框架列表中的一個新的成員了。它是從 Lua 的 Torch 庫到 Python 的鬆散埠,由於它由 Facebook 的 人工智慧研究團隊(Artificial Intelligence Research team (FAIR))支持且因為它用於處理動態計算圖(Theano,TensorFlow 或者其他衍生品沒有的特性,編譯者註:現在 TensorFlow 好像支持動態計算圖),它變得非常的有名。PyTorch 在 Python 深度學習生態系統將扮演怎樣的角色還不得而知,但所有的跡象都表明,PyTorch 是我們列表中其他框架的一個非常棒的選擇。
優點:
來自 Facebook 組織的支持
完全地對動態圖的支持
高級和低級 API 的混合
缺點:
比其他選擇,PyTorch 還不太成熟

⑤ 學習python的話大概要學習哪些內容

想要學習Python,需要掌握的內容還是比較多的,對於自學的同學來說會有一些難度,不推薦自學能力差的人。我們將學習的過程劃分為4個階段,每個階段學習對應的內容,具體的學習順序如下:

Python學習順序:

①Python軟體開發基礎

想要系統學習,你可以考察對比一下開設有IT專業的熱門學校,好的學校擁有根據當下企業需求自主研發課程的能,南京北大青鳥、中博軟體學院、南京課工場等都是不錯的選擇,建議實地考察對比一下。

祝你學有所成,望採納。

⑥ 人工智慧 Python深度學習庫有哪些

由於Python的易用性和可擴展性,眾多深度學習框架提供了Python介面,其中較為流行的深度學習庫如下:
第一:Caffe
Caffe是一個以表達式、速度和模塊化為核心的深度學習框架,具備清晰、可讀性高和快速的特性,在視頻、圖像處理方面應用較多。
Caffe中的網路結構與優化都以配置文件形式定義,容易上手,無須通過代碼構建網路;網路訓練速度快,能夠訓練大型數據集與State-of-the-art的模型,模塊化的組件可以方便地拓展到新的模型與學習任務上。
第二:Theano
Theano誕生於2008年,是一個高性能的符號計算及深度學習庫,被認為是深度學習庫的始祖之一,也被認為是深度學習研究和應用的重要標准之一。其核心是一個數學表達式的編譯器,專門為處理大規模神經網路訓練的計算而設計。
Theano很好地整合了Numpy,可以直接使用Numpy的Ndarray,使得API介面學習成本大為降低;其計算穩定性好,可以精準地計算輸出值很小的函數;可動態地生成C或者CUDA代碼,用來編譯成高效的機器代碼。
第三:TensorFlow
TensorFlow是相對高階的機器學習庫,其核心代碼使用C++編寫,並支持自動求導,使得用戶可以方便地設計神經網路結構,不需要親自編寫C++或CUDA代碼,也無須通過反向傳播求解梯度。由於底層使用C++語言編寫,運行效率得到了保證,並簡化線上部署的復雜度。
TensorFlow不只局限於神經網路,其數據流式圖還支持非常自由的演算法表達,也可以輕松實現深度學習以外的機器學習演算法。
第四:Keras
Keras是一個高度模塊化的神經網路庫,使用Python實現,並可以同時運行在TensorFlow和Theano上。
Keras專精於深度學習,其提供了到目前為止最方便的API,用戶僅需將高級的模塊拼在一起便可設計神經網路,大大降低了編程開銷與理解開銷。

⑦ 深度學習 python怎麼入門 知乎

自學深度學習是一個漫長而艱巨的過程。您需要有很強的線性代數和微積分背景,良好的Python編程技能,並扎實掌握數據科學、機器學習和數據工程。即便如此,在你開始將深度學習應用於現實世界的問題,並有可能找到一份深度學習工程師的工作之前,你可能需要一年多的學習和實踐。然而,知道從哪裡開始,對軟化學習曲線有很大幫助。如果我必須重新學習Python的深度學習,我會從Andrew Trask寫的Grokking deep learning開始。大多數關於深度學習的書籍都要求具備機器學習概念和演算法的基本知識。除了基本的數學和編程技能之外,Trask的書不需要任何先決條件就能教你深度學習的基礎知識。這本書不會讓你成為一個深度學習的向導(它也沒有做這樣的聲明),但它會讓你走上一條道路,讓你更容易從更高級的書和課程中學習。用Python構建人工神經元
大多數深度學習書籍都是基於一些流行的Python庫,如TensorFlow、PyTorch或Keras。相比之下,《運用深度學習》(Grokking Deep Learning)通過從零開始、一行一行地構建內容來教你進行深度學習。

《運用深度學習》
你首先要開發一個人工神經元,這是深度學習的最基本元素。查斯克將帶領您了解線性變換的基本知識,這是由人工神經元完成的主要計算。然後用普通的Python代碼實現人工神經元,無需使用任何特殊的庫。
這不是進行深度學習的最有效方式,因為Python有許多庫,它們利用計算機的圖形卡和CPU的並行處理能力來加速計算。但是用普通的Python編寫一切對於學習深度學習的來龍去是非常好的。
在Grokking深度學習中,你的第一個人工神經元只接受一個輸入,將其乘以一個隨機權重,然後做出預測。然後測量預測誤差,並應用梯度下降法在正確的方向上調整神經元的權重。有了單個神經元、單個輸入和單個輸出,理解和實現這個概念變得非常容易。您將逐漸增加模型的復雜性,使用多個輸入維度、預測多個輸出、應用批處理學習、調整學習速率等等。
您將通過逐步添加和修改前面章節中編寫的Python代碼來實現每個新概念,逐步創建用於進行預測、計算錯誤、應用糾正等的函數列表。當您從標量計算轉移到向量計算時,您將從普通的Python操作轉移到Numpy,這是一個特別擅長並行計算的庫,在機器學習和深度學習社區中非常流行。
Python的深度神經網路
有了這些人造神經元的基本構造塊,你就可以開始創建深層神經網路,這基本上就是你將幾層人造神經元疊放在一起時得到的結果。
當您創建深度神經網路時,您將了解激活函數,並應用它們打破堆疊層的線性並創建分類輸出。同樣,您將在Numpy函數的幫助下自己實現所有功能。您還將學習計算梯度和傳播錯誤通過層傳播校正跨不同的神經元。

隨著您越來越熟悉深度學習的基礎知識,您將學習並實現更高級的概念。這本書的特點是一些流行的正規化技術,如早期停止和退出。您還將獲得自己版本的卷積神經網路(CNN)和循環神經網路(RNN)。
在本書結束時,您將把所有內容打包到一個完整的Python深度學習庫中,創建自己的層次結構類、激活函數和神經網路體系結構(在這一部分,您將需要面向對象的編程技能)。如果您已經使用過Keras和PyTorch等其他Python庫,那麼您會發現最終的體系結構非常熟悉。如果您沒有,您將在將來更容易地適應這些庫。
在整本書中,查斯克提醒你熟能生巧;他鼓勵你用心編寫自己的神經網路,而不是復制粘貼任何東西。
代碼庫有點麻煩
並不是所有關於Grokking深度學習的東西都是完美的。在之前的一篇文章中,我說過定義一本好書的主要內容之一就是代碼庫。在這方面,查斯克本可以做得更好。
在GitHub的Grokking深度學習庫中,每一章都有豐富的jupiter Notebook文件。jupiter Notebook是一個學習Python機器學習和深度學習的優秀工具。然而,jupiter的優勢在於將代碼分解為幾個可以獨立執行和測試的小單元。Grokking深度學習的一些筆記本是由非常大的單元格組成的,其中包含大量未注釋的代碼。

這在後面的章節中會變得尤其困難,因為代碼會變得更長更復雜,在筆記本中尋找自己的方法會變得非常乏味。作為一個原則問題,教育材料的代碼應該被分解成小單元格,並在關鍵區域包含注釋。
此外,Trask在Python 2.7中編寫了這些代碼。雖然他已經確保了代碼在Python 3中也能順暢地工作,但它包含了已經被Python開發人員棄用的舊編碼技術(例如使用「for i in range(len(array))」範式在數組上迭代)。
更廣闊的人工智慧圖景
Trask已經完成了一項偉大的工作,它匯集了一本書,既可以為初學者,也可以為有經驗的Python深度學習開發人員填補他們的知識空白。
但正如泰溫·蘭尼斯特(Tywin Lannister)所說(每個工程師都會同意),「每個任務都有一個工具,每個工具都有一個任務。」深度學習並不是一根可以解決所有人工智慧問題的魔杖。事實上,對於許多問題,更簡單的機器學習演算法,如線性回歸和決策樹,將表現得和深度學習一樣好,而對於其他問題,基於規則的技術,如正則表達式和幾個if-else子句,將優於兩者。

關鍵是,你需要一整套工具和技術來解決AI問題。希望Grokking深度學習能夠幫助你開始獲取這些工具。
你要去哪裡?我當然建議選擇一本關於Python深度學習的深度書籍,比如PyTorch的深度學習或Python的深度學習。你還應該加深你對其他機器學習演算法和技術的了解。我最喜歡的兩本書是《動手機器學習》和《Python機器學習》。
你也可以通過瀏覽機器學習和深度學習論壇,如r/MachineLearning和r/deeplearning subreddits,人工智慧和深度學習Facebook組,或通過在Twitter上關注人工智慧研究人員來獲取大量知識。
AI的世界是巨大的,並且在快速擴張,還有很多東西需要學習。如果這是你關於深度學習的第一本書,那麼這是一個神奇旅程的開始。

⑧ 為什麼深度學慣用python

用python進行深度學習的原因是:1、python是解釋語言,寫程序很方便;2、python是膠水語言可以結合C++,使得寫出來的代碼可以達到C++的效率。
首先python是解釋語言,寫程序很方便,所以做研究的人喜歡用它。正如為什麼很多做研究的人用
Matlab那樣。出成果才是研究者關心的事情,實現只要方便就行。
然而在性能方面,我拿python和C++做個比較。
C++的cpu效率是遠遠高於python的,這點大家都承認吧。不過python是一-門膠水語言,它可以
和任何語言結合,基於這個優點,很多數據處理的python庫底層都是C++實現的,意思就是說:
你用python寫code,但效率是C+ +的。只有那些for 循環,還是用python的效率。
近年來機器學習最要是深度學習,而深度學習使用cuda gpu加速遠比cpu要快,而cuda 是C+ +寫
的。所以現在TensorLayer、theano 等深度學習庫都是python編程、底層c++.
而那些for循環的效率,在整體耗時裡面完全可以忽略!
有的人就會說,那為什麼不直接用c++寫cuda?不是更快嗎?我想告訴大家,如果沒有多年的cuda
經驗,寫出來的代碼效率絕對是個問題。
推薦課程:Python機器學習(Mooc禮欣、嵩天教授)

⑨ 深度學習需要有python基礎嗎

首先,深度學習需要Python基礎,如果你會Java也是可以的,計算機專業同樣可以學習。

深度學習是一類模式分析方法的統稱,就具體研究內容而言,主要涉及三類方法:

(1)基於卷積運算的神經網路系統,即卷積神經網路(CNN)。

(2)基於多層神經元的自編碼神經網路,包括自編碼( Auto encoder)以及近年來受到廣泛關注的稀疏編碼兩類( Sparse Coding)。

(3)以多層自編碼神經網路的方式進行預訓練,進而結合鑒別信息進一步優化神經網路權值的深度置信網路(DBN)。

深度學習作為實現機器學習的技術,拓展了人工智慧領域范疇,主要應用於圖像識別、語音識別、自然語言處理。推動市場從無人駕駛和機器人技術行業擴展到金融、醫療保健、零售和農業等非技術行業,因此掌握深度學習的AI工程師成為了各類型企業的招聘熱門崗位。

了解更多查看深度學習。

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