赞
踩
深度学习框架是一种用于构建、训练和部署深度神经网络模型的工具集合。它提供了丰富的函数和工具,使开发者能够方便地创建、调整和优化神经网络模型。
目前常用的深度学习框架有PyTorch、Theano、TensorFlow、Keras、Caffe、MXNet、CNTK、PaddlePaddle。
深度学习框架一般提供了以下功能:
模型定义:提供了一种方式来定义神经网络模型的结构,包括网络层的连接和参数设置。 训练和优化:提供了一种方式来训练和优化神经网络模型,包括定义损失函数、选择优化算法和设置训练参数。
自动求导:能够自动计算神经网络模型的梯度,以便进行反向传播算法进行训练。
并行计算:支持在多个GPU或分布式环境上进行并行计算,以提升训练和推理的效率。
部署和推理:能够将训练好的神经网络模型部署到实际应用中进行推理,包括在移动设备、边缘设备或云端进行推理。
框架存在的意义就是屏蔽底层的细节,使研究者可以专注于模型结构。(搭积木)
PyTorch是一个开源的深度学习框架,专为Python编程语言设计,并支持GPU加速计算。
PyTorch是一个强大且受欢迎的深度学习框架,适用于学术研究人员、工程师和学生,用于设计和实施复杂的机器学习模型。
1、PyTorch 既可以看作为加入了GPU 支持的numpy。TensorFlow 与Caffe 都是命令式的编程语言,而且是静态的,即首先必须构建一个神经网络,然后一次又一次使用同样的结构;如果想要改变网络的结构,就必须从头开始。 但是PyTorch通过一种反向自动求导的技术,可以让用户零延迟地任意改变神经网络的行为。
2、PyTorch 的设计思路是线性、直观且易于使用的,当用户执行一行代码时,它会忠实地执行,所以当用户的代码出现Bug 的时候,可以通过这些信息轻松快捷地找到出错的代码,不会让用户在Debug 的时候因为错误的指向或者异步和不透明的引擎浪费太多的时间。
3、PyTorch 的代码相对于TensorFlow 而言,更加简洁直观,同时对于TensorFlow高度工业化的底层代码,PyTorch 的源代码就要友好得多,更容易看懂。深入API,理解PyTorch 底层肯定是一件令人高兴的事。
Pytorch的优缺点:
优点:
缺点:
PyTorch最大的优势是建立的神经网络是动态的。
PyTorch的代码示例如下图所示。相比于TensorFlow 和Caffe而言,PyTorch可读性非常高,网络各层的定义与传播方法一目了然,甚至不需要过多的文档与注释,单凭代码就可以很容易理解其功能,这使其成了许多初学者的首选。
卷积神经网络框架(Convolutional Architecture for Fast Feature Embedding,Caffe)是一种常用的深度学习框架,主要应用在视频、图像处理等方面。Caffe是一个清晰、可读性高、快速的深度学习框架。
Caffe是一个主流的工业级深度学习工具,精于图像处理。
Caffe的基本工作流程是设计建立在神经网络的一个简单假设,所有的计算都是以层的形式表示的,如网络层所做的事情就是接收输入数据,然后输出计算结果。比如卷积层就是输入一嘱图像,然后和这一层的参数(filter)进行卷积,最终输出卷积结果。
Caffe是一个清晰而高效的深度学习框架。主要有以下几个特点:
Caffe的优缺点:
优点:Caffe的优点主要包括简单易用、高效的内存管理、处理速度快以及模块化设计。
缺点:Caffe的缺点则包括灵活性较差、依赖项多以及扩展难度较高。
Caffe是一种对新手非常友好的深度学习框架,它的相应优化都是以文本形式而非代码
形式给出。Caffe中的网络都是有向无环图的集合,可以直接定义。Caffe 网络的定义如下图
数据及其导数以blob的形式在层间流动,Caffe层的定义由两部分组成:层属性与层参数,如下图所示:
TensorFlow 是一个采用数据流图(data flow graph)进行数值计算的开源软件库。节点(node)在数据流图中表示数学操作,线(edge)则表示在节点间相互联系的多维数据数组,即张量(tensor)。
数据流图用“节点”和“线”的有向图来描述数学计算。“节点”一般用来表示施加的数学操作,但也可以表示数据输入(feedin)的起点/输出(pushout)的终点,或者是读取/写入持久变量(persistent variable)的终点。“线”表示“节点”之间的输人/输出关系。这些数据“线”可以输运“size可动态调整”的多维数据数组,即“张量”。
TensorFlow的优缺点:
优点:
缺点:
TensorFlow中的Flow,也就是流,是其完成运算的基本方式。流是指一个计算图或简单的一个图,图不能形成环路,图中的每个节点代表一个操作,如加法、减法等。每个操作都会导致新的张量形成。
下图是一个简单的计算图,所对应的表达式为:e = (a+b) * (b+1)
计算图具有以下属性:
1、叶子顶点或起始顶点始终是张量,即操作永远不会发生在图的开头,由此可以推断,
图中的每个操作都应该接收一个张量并产生一个新的张量。
2、张量不能作为非叶子节点出现,这意味着它们应始终作为输入提供给操作/节点。
3、计算图总是以层次顺序表达复杂的操作,通过将a+b表示为c,将b+1表示为d,可以分层次组织上述表达式。
4、计算图的并行,即同级节点的操作彼此独立。
Copyright © 2003-2013 www.wpsshop.cn 版权所有,并保留所有权利。