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深度神经网络python

发布时间:2022-05-15 01:10:14

① 如何用python和深度神经网络寻找相似图像

代码
首先,读入TuriCreate软件包
import turicreate as tc

我们指定图像所在的文件夹image,让TuriCreate读取所有的图像文件,并且存储到data数据框
data = tc.image_analysis.load_images('./image/')

我们来看看,data数据框的内容:
data

data包含两列信息,第一列是图片的地址,第二列是图片的长宽描述。
下面我们要求TuriCreate给数据框中每一行添加一个行号。这将作为图片的标记,方便后面查找图片时使用,并输出查看data。
data = data.add_row_number()
data

下面,是重头戏。我们让TuriCreate根据输入的图片集合,建立图像相似度判别模型。
model = tc.image_similarity.create(data)

这个语句执行起来,可能需要一些时间。如果你是第一次使用TuriCreate,它可能还需要从网上下载一些数据。请耐心等待。
经过或长或短的等待,模型已经成功建立。
下面,我们来尝试给模型一张图片,让TuriCreate帮我们从目前的图片集合里,挑出最为相似的10张来。
为了方便,我们就选择第一张图片作为查询输入。
我们利用show()函数展示一下这张图片。
tc.Image(data[0]['path']).show()

下面我们来查询,我们让模型寻找出与这张图片最相似的10张。
similar_images = model.query(data[0:1], k=10)

我们把结果存储在了similar_images变量里面,下面我们来看看其中都有哪些图片。
similar_images

返回的结果一共有10行。跟我们的要求一致。
每一行数据,包含4列。分别是:
查询图片的标记
获得结果的标记
结果图片与查询图片的距离
结果图片与查询图片近似程度排序值
有了这些信息,我们就可以查看到底哪些图片与输入查询图片最为相似了。
注意其中的第一张结果图片,其实就是我们的输入图片本身。考虑它没有意义。
我们提取全部结果图片的标记(索引)值,忽略掉第一张(自身)。
similar_image_index = similar_images['reference_label'][1:]

把上面9张图片的标记在所有图片的索引列表中过滤出来:
filtered_index = data['id'].apply(lambda x : x in similar_image_index)
filtered_index

验证完毕以后,请执行以下语句。我们再次调用TuriCreate的explore()函数,展现相似度查询结果图片。
data[filtered_index].explore()

② 机器学习、Python哪个以人类神经网络为目的的学习

最近接了一个大数据项目,需要进行到数据分析,作为一个从程序员往数据挖掘工程师转行的人来说,R语言在灵活性上不如Python,并且在深度神经网络等机器学习开源模块上,python也比R语言有更好的支持。本文主要利用Ubuntu来搭建虚拟机来进行数据分析工作,主要利用了sklearn和keras开源模块。Google开发的深度神经网络python开源模块tensorflow目前不支持windows系统,因此强烈建议使用linux操作系统,而redhat虽然是Linux系统中比较成熟的一种,但是其yum是付费服务,并且没有预装apt-get等大量的插件,因此选择ubuntu系统,对于刚入门的新手来说更友好。

环境配置:

VM Ware 12.0(在不同主机之间的文件复制粘贴比Visual Box要好一点)

Anaconda2 (python2.7以及相关的科学计算集成,安装完成后就可以直接使用科学计算所有的模块,包括最流行的numpy,pandas)

JetBrain Pycharm (Python开发最火的IDE集成开发工具,方便使用git和github进行代码的管理)

Ubuntu16.01 amd64位

1、Ubuntu虚拟机安装

选择Ubuntu的ISO镜像文件,这时VM Ware将自动选择为简易安装,不用考虑分区问题


4、机器学习相关开源模块安装

安装Anaconda后,可以使用pip或conda工具进行下载开源Python模块,但是必须保持网络连接状态。由于深度神经网络和一些机器学习的模块很新,所以必须两个命令都用到。

输入:

conda install theano

conda install keras

pip install tensorflow

pip install sklearn

安装提示信息安装,完成后,输入python进入python命令行工具,分别输入import keras和import sklearn,如果没有错误信息,则模块安装完成。

5、使用pycharm

打开命令行输入cd /home/bigdata/Downloads/pycharm-community-2016.2.2/bin

输入 bash pycharm.sh运行pycharm

点击左上角的FIle-->settings--->version control----->github,输入自己的github账号和密码,点击测试

点击Test后,第一次会让你设置本地github的登录密码,这个密码必须记住,因为是不是系统在你提交代码或者从github上clone时需要填写这个密码来验证。如果你的github账号密码都正确,则出现下图。

在选择git这个选项,设置你已经安装好的git工具的路径,一般为/usr/bin/git.

点击Test,出现下图则github和git都配置成功,可以使用了。

5、从github中导入项目

从菜单栏中点击VCS,选择checkout from version control,再选择github。

然后就可以选择你想要的项目导入到本地了

有兴趣的同学可以在URL那栏复制粘贴veld/PythonProgram.git,这是我分享的我找的一些机器学习的代码,以及sklearn和keras的用法,比较容易入手。机器学习的训练集和测试集留言并留下你的邮箱,我会尽快发给你。

③ Python的深度学习框架有哪些

中公教育联合中科院专家打造的深度学习分八个阶段进行学习:

第一阶段AI概述及前沿应用成果介绍

详情查看深度学习。

④ python深度学习框架学哪个

Python 深度学习生态系统在这几年中的演变实属惊艳。pylearn2,已经不再被积极地开发或者维护,大量的深度学习库开始接替它的位置。这些库每一个都各有千秋。我们已经在 indico 的产品或者开发中使用了以下列表中的大部分的技术,但是对于剩下一些我们没有使用的,我将会借鉴他人的经验来帮助给出 Python 深度学习生态系统的清晰的、详尽的理解。
确切地说,我们将会关注:
Theano
Lasagne
Blocks
TensorFlow
Keras
MXNet
PyTorch
下面是对这 7 大 Python 深度学习框架的描述以及优缺点的介绍。
Theano
描述:Theano 是一个 Python 库,允许你定义、优化并且有效地评估涉及到多维数组的数学表达式。它与 GPUs 一起工作并且在符号微分方面表现优秀。
概述:Theano 是数值计算的主力,它支持了许多我们列表当中的其他的深度学习框架。Theano 由 Frédéric Bastien 创建,这是蒙特利尔大学机器学习研究所(MILA)背后的一个非常优秀的研究团队。它的 API 水平较低,并且为了写出效率高的 Theano,你需要对隐藏在其他框架幕后的算法相当的熟悉。如果你有着丰富的学术机器学习知识,正在寻找你的模型的精细的控制方法,或者想要实现一个新奇的或者不同寻常的模型,Theano 是你的首选库。总而言之,为了灵活性,Theano 牺牲了易用性。
优点:
灵活
正确使用时的高性能
缺点:
较高的学习难度
低水平的 API
编译复杂的符号图可能很慢
Lasagne
描述:在 Theano 上建立和训练神经网络的轻量级库
概述:因为 Theano 致力于成为符号数学中最先且最好的库,Lasagne 提供了在 Theano 顶部的抽象,这使得它更适合于深度学习。它主要由当前 DeepMind 研究科学家 Sander Dieleman 编写并维护。Lasagne 并非是根据符号变量之间的函数关系来指定网络模型,而是允许用户在层级思考,为用户提供了例如“Conv2DLayer”和“DropoutLayer”的构建块。Lasagne 在牺牲了很少的灵活性的同时,提供了丰富的公共组件来帮助图层定义、图层初始化、模型正则化、模型监控和模型训练。
优点:
仍旧非常灵活
比 Theano 更高级的抽象
文档和代码中包含了各种 Pasta Puns
缺点:
社区小
Blocks
描述:用于构建和训练神经网络的 Theano 框架
概述:与 Lasagne 类似,Blocks 是在 Theano 顶部添加一个抽象层使深度学习模型比编写原始的 Theano 更清晰、更简单、定义更加标准化。它是由蒙特利尔大学机器学习研究所(MILA)编写,其中一些人为搭建 Theano 和第一个神经网络定义的高级接口(已经淘汰的 PyLearn2)贡献了自己的一份力量。比起 Lasagne,Blocks 灵活一点,代价是入门台阶较高,想要高效的使用它有不小的难度。除此之外,Blocks 对递归神经网络架构(recurrent neural network architectures)有很好的支持,所以如果你有兴趣探索这种类型的模型,它值得一看。除了 TensorFlow,对于许多我们已经部署在 indico 产品中的 API,Blocks 是其首选库。
优点:
仍旧非常灵活
比 Theano 更高级的抽象
易于测试
缺点:
较高的学习难度
更小的社区
TensorFlow
描述:用于数值计算的使用数据流图的开源软件库
概述:TensorFlow 是较低级别的符号库(比如 Theano)和较高级别的网络规范库(比如 Blocks 和 Lasagne)的混合。即使它是 Python 深度学习库集合的最新成员,在 Google Brain 团队支持下,它可能已经是最大的活跃社区了。它支持在多 GPUs 上运行深度学习模型,为高效的数据流水线提供使用程序,并具有用于模型的检查,可视化和序列化的内置模块。最近,TensorFlow 团队决定支持 Keras(我们列表中下一个深度学习库)。虽然 TensorFlow 有着自己的缺点,但是社区似乎同意这一决定,社区的庞大规模和项目背后巨大的动力意味着学习 TensorFlow 是一次安全的赌注。因此,TensorFlow 是我们今天在 indico 选择的深度学习库。
优点:
由软件巨头 Google 支持
非常大的社区
低级和高级接口网络训练
比基于 Theano 配置更快的模型编译
完全地多 GPU 支持
缺点:
虽然 Tensorflow 正在追赶,但是最初在许多基准上比基于 Theano 的慢。
RNN 支持仍不如 Theano
Keras
描述:Python 的深度学习库。支持 Convnets、递归神经网络等。在 Theano 或者 TensorFlow 上运行。
概述:Keras 也许是水平最高,对用户最友好的库了。由 Francis Chollet(Google Brain 团队中的另一个成员)编写和维护。它允许用户选择其所构建的模型是在 Theano 上或是在 TensorFlow 上的符号图上执行。Keras 的用户界面受启发于 Torch,所以如果你以前有过使用 Lua 语言的机器学习经验,Keras 绝对值得一看。由于部分非常优秀的文档和其相对易用性,Keras 的社区非常大并且非常活跃。最近,TensorFlow 团队宣布计划与 Keras 一起支持内置,所以很快 Keras 将是 TensorFlow 项目的一个分组。
优点:
可供选择的 Theano 或者 TensorFlow 后端
直观、高级别的端口
更易学习
缺点:
不太灵活,比其他选择更规范
MXNet
描述:MXNet 是一个旨在提高效率和灵活性的深度学习框架。
概述:MXNet 是亚马逊(Amazon)选择的深度学习库,并且也许是最优秀的库。它拥有类似于 Theano 和 TensorFlow 的数据流图,为多 GPU 配置提供了良好的配置,有着类似于 Lasagne 和 Blocks 更高级别的模型构建块,并且可以在你可以想象的任何硬件上运行(包括手机)。对 Python 的支持只是其冰山一角—MXNet 同样提供了对 R、Julia、C++、Scala、Matlab,和 Javascript 的接口。如果你正在寻找最佳的性能,选择 MXNet 吧,但是你必须愿意处理与之相对的一些 MXNet 的怪癖。
优点:
速度的标杆
非常灵活
缺点:
最小的社区
比 Theano 更困难的学习难度
PyTorch
描述:Python 中的张量(Tensors)和动态神经网络,有着强大的 GPU 加速。
概述:刚刚放出一段时间,PyTorch 就已经是我们 Python 深度学习框架列表中的一个新的成员了。它是从 Lua 的 Torch 库到 Python 的松散端口,由于它由 Facebook 的 人工智能研究团队(Artificial Intelligence Research team (FAIR))支持且因为它用于处理动态计算图(Theano,TensorFlow 或者其他衍生品没有的特性,编译者注:现在 TensorFlow 好像支持动态计算图),它变得非常的有名。PyTorch 在 Python 深度学习生态系统将扮演怎样的角色还不得而知,但所有的迹象都表明,PyTorch 是我们列表中其他框架的一个非常棒的选择。
优点:
来自 Facebook 组织的支持
完全地对动态图的支持
高级和低级 API 的混合
缺点:
比其他选择,PyTorch 还不太成熟

⑤ 学习python的话大概要学习哪些内容

想要学习Python,需要掌握的内容还是比较多的,对于自学的同学来说会有一些难度,不推荐自学能力差的人。我们将学习的过程划分为4个阶段,每个阶段学习对应的内容,具体的学习顺序如下:

Python学习顺序:

①Python软件开发基础

想要系统学习,你可以考察对比一下开设有IT专业的热门学校,好的学校拥有根据当下企业需求自主研发课程的能,南京北大青鸟、中博软件学院、南京课工场等都是不错的选择,建议实地考察对比一下。

祝你学有所成,望采纳。

⑥ 人工智能 Python深度学习库有哪些

由于Python的易用性和可扩展性,众多深度学习框架提供了Python接口,其中较为流行的深度学习库如下:
第一:Caffe
Caffe是一个以表达式、速度和模块化为核心的深度学习框架,具备清晰、可读性高和快速的特性,在视频、图像处理方面应用较多。
Caffe中的网络结构与优化都以配置文件形式定义,容易上手,无须通过代码构建网络;网络训练速度快,能够训练大型数据集与State-of-the-art的模型,模块化的组件可以方便地拓展到新的模型与学习任务上。
第二:Theano
Theano诞生于2008年,是一个高性能的符号计算及深度学习库,被认为是深度学习库的始祖之一,也被认为是深度学习研究和应用的重要标准之一。其核心是一个数学表达式的编译器,专门为处理大规模神经网络训练的计算而设计。
Theano很好地整合了Numpy,可以直接使用Numpy的Ndarray,使得API接口学习成本大为降低;其计算稳定性好,可以精准地计算输出值很小的函数;可动态地生成C或者CUDA代码,用来编译成高效的机器代码。
第三:TensorFlow
TensorFlow是相对高阶的机器学习库,其核心代码使用C++编写,并支持自动求导,使得用户可以方便地设计神经网络结构,不需要亲自编写C++或CUDA代码,也无须通过反向传播求解梯度。由于底层使用C++语言编写,运行效率得到了保证,并简化线上部署的复杂度。
TensorFlow不只局限于神经网络,其数据流式图还支持非常自由的算法表达,也可以轻松实现深度学习以外的机器学习算法。
第四:Keras
Keras是一个高度模块化的神经网络库,使用Python实现,并可以同时运行在TensorFlow和Theano上。
Keras专精于深度学习,其提供了到目前为止最方便的API,用户仅需将高级的模块拼在一起便可设计神经网络,大大降低了编程开销与理解开销。

⑦ 深度学习 python怎么入门 知乎

自学深度学习是一个漫长而艰巨的过程。您需要有很强的线性代数和微积分背景,良好的Python编程技能,并扎实掌握数据科学、机器学习和数据工程。即便如此,在你开始将深度学习应用于现实世界的问题,并有可能找到一份深度学习工程师的工作之前,你可能需要一年多的学习和实践。然而,知道从哪里开始,对软化学习曲线有很大帮助。如果我必须重新学习Python的深度学习,我会从Andrew Trask写的Grokking deep learning开始。大多数关于深度学习的书籍都要求具备机器学习概念和算法的基本知识。除了基本的数学和编程技能之外,Trask的书不需要任何先决条件就能教你深度学习的基础知识。这本书不会让你成为一个深度学习的向导(它也没有做这样的声明),但它会让你走上一条道路,让你更容易从更高级的书和课程中学习。用Python构建人工神经元
大多数深度学习书籍都是基于一些流行的Python库,如TensorFlow、PyTorch或Keras。相比之下,《运用深度学习》(Grokking Deep Learning)通过从零开始、一行一行地构建内容来教你进行深度学习。

《运用深度学习》
你首先要开发一个人工神经元,这是深度学习的最基本元素。查斯克将带领您了解线性变换的基本知识,这是由人工神经元完成的主要计算。然后用普通的Python代码实现人工神经元,无需使用任何特殊的库。
这不是进行深度学习的最有效方式,因为Python有许多库,它们利用计算机的图形卡和CPU的并行处理能力来加速计算。但是用普通的Python编写一切对于学习深度学习的来龙去是非常好的。
在Grokking深度学习中,你的第一个人工神经元只接受一个输入,将其乘以一个随机权重,然后做出预测。然后测量预测误差,并应用梯度下降法在正确的方向上调整神经元的权重。有了单个神经元、单个输入和单个输出,理解和实现这个概念变得非常容易。您将逐渐增加模型的复杂性,使用多个输入维度、预测多个输出、应用批处理学习、调整学习速率等等。
您将通过逐步添加和修改前面章节中编写的Python代码来实现每个新概念,逐步创建用于进行预测、计算错误、应用纠正等的函数列表。当您从标量计算转移到向量计算时,您将从普通的Python操作转移到Numpy,这是一个特别擅长并行计算的库,在机器学习和深度学习社区中非常流行。
Python的深度神经网络
有了这些人造神经元的基本构造块,你就可以开始创建深层神经网络,这基本上就是你将几层人造神经元叠放在一起时得到的结果。
当您创建深度神经网络时,您将了解激活函数,并应用它们打破堆叠层的线性并创建分类输出。同样,您将在Numpy函数的帮助下自己实现所有功能。您还将学习计算梯度和传播错误通过层传播校正跨不同的神经元。

随着您越来越熟悉深度学习的基础知识,您将学习并实现更高级的概念。这本书的特点是一些流行的正规化技术,如早期停止和退出。您还将获得自己版本的卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)。
在本书结束时,您将把所有内容打包到一个完整的Python深度学习库中,创建自己的层次结构类、激活函数和神经网络体系结构(在这一部分,您将需要面向对象的编程技能)。如果您已经使用过Keras和PyTorch等其他Python库,那么您会发现最终的体系结构非常熟悉。如果您没有,您将在将来更容易地适应这些库。
在整本书中,查斯克提醒你熟能生巧;他鼓励你用心编写自己的神经网络,而不是复制粘贴任何东西。
代码库有点麻烦
并不是所有关于Grokking深度学习的东西都是完美的。在之前的一篇文章中,我说过定义一本好书的主要内容之一就是代码库。在这方面,查斯克本可以做得更好。
在GitHub的Grokking深度学习库中,每一章都有丰富的jupiter Notebook文件。jupiter Notebook是一个学习Python机器学习和深度学习的优秀工具。然而,jupiter的优势在于将代码分解为几个可以独立执行和测试的小单元。Grokking深度学习的一些笔记本是由非常大的单元格组成的,其中包含大量未注释的代码。

这在后面的章节中会变得尤其困难,因为代码会变得更长更复杂,在笔记本中寻找自己的方法会变得非常乏味。作为一个原则问题,教育材料的代码应该被分解成小单元格,并在关键区域包含注释。
此外,Trask在Python 2.7中编写了这些代码。虽然他已经确保了代码在Python 3中也能顺畅地工作,但它包含了已经被Python开发人员弃用的旧编码技术(例如使用“for i in range(len(array))”范式在数组上迭代)。
更广阔的人工智能图景
Trask已经完成了一项伟大的工作,它汇集了一本书,既可以为初学者,也可以为有经验的Python深度学习开发人员填补他们的知识空白。
但正如泰温·兰尼斯特(Tywin Lannister)所说(每个工程师都会同意),“每个任务都有一个工具,每个工具都有一个任务。”深度学习并不是一根可以解决所有人工智能问题的魔杖。事实上,对于许多问题,更简单的机器学习算法,如线性回归和决策树,将表现得和深度学习一样好,而对于其他问题,基于规则的技术,如正则表达式和几个if-else子句,将优于两者。

关键是,你需要一整套工具和技术来解决AI问题。希望Grokking深度学习能够帮助你开始获取这些工具。
你要去哪里?我当然建议选择一本关于Python深度学习的深度书籍,比如PyTorch的深度学习或Python的深度学习。你还应该加深你对其他机器学习算法和技术的了解。我最喜欢的两本书是《动手机器学习》和《Python机器学习》。
你也可以通过浏览机器学习和深度学习论坛,如r/MachineLearning和r/deeplearning subreddits,人工智能和深度学习Facebook组,或通过在Twitter上关注人工智能研究人员来获取大量知识。
AI的世界是巨大的,并且在快速扩张,还有很多东西需要学习。如果这是你关于深度学习的第一本书,那么这是一个神奇旅程的开始。

⑧ 为什么深度学习用python

用python进行深度学习的原因是:1、python是解释语言,写程序很方便;2、python是胶水语言可以结合C++,使得写出来的代码可以达到C++的效率。
首先python是解释语言,写程序很方便,所以做研究的人喜欢用它。正如为什么很多做研究的人用
Matlab那样。出成果才是研究者关心的事情,实现只要方便就行。
然而在性能方面,我拿python和C++做个比较。
C++的cpu效率是远远高于python的,这点大家都承认吧。不过python是一-门胶水语言,它可以
和任何语言结合,基于这个优点,很多数据处理的python库底层都是C++实现的,意思就是说:
你用python写code,但效率是C+ +的。只有那些for 循环,还是用python的效率。
近年来机器学习最要是深度学习,而深度学习使用cuda gpu加速远比cpu要快,而cuda 是C+ +写
的。所以现在TensorLayer、theano 等深度学习库都是python编程、底层c++.
而那些for循环的效率,在整体耗时里面完全可以忽略!
有的人就会说,那为什么不直接用c++写cuda?不是更快吗?我想告诉大家,如果没有多年的cuda
经验,写出来的代码效率绝对是个问题。
推荐课程:Python机器学习(Mooc礼欣、嵩天教授)

⑨ 深度学习需要有python基础吗

首先,深度学习需要Python基础,如果你会Java也是可以的,计算机专业同样可以学习。

深度学习是一类模式分析方法的统称,就具体研究内容而言,主要涉及三类方法:

(1)基于卷积运算的神经网络系统,即卷积神经网络(CNN)。

(2)基于多层神经元的自编码神经网络,包括自编码( Auto encoder)以及近年来受到广泛关注的稀疏编码两类( Sparse Coding)。

(3)以多层自编码神经网络的方式进行预训练,进而结合鉴别信息进一步优化神经网络权值的深度置信网络(DBN)。

深度学习作为实现机器学习的技术,拓展了人工智能领域范畴,主要应用于图像识别、语音识别、自然语言处理。推动市场从无人驾驶和机器人技术行业扩展到金融、医疗保健、零售和农业等非技术行业,因此掌握深度学习的AI工程师成为了各类型企业的招聘热门岗位。

了解更多查看深度学习。

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