Keras: 基于 Python 的深度学习库 Keras: The Python Deep Learning library* Author: Keras-Team Contributor: 万 震 (WAN Zhen) � wanzhenchn � wanzhen@cqu.edu.cn 2018 年 12 月 24 日 *Copyright © 2018 by Keras-Team Keras-Team 前 言 整理 Keras: 基于 Python 的深度学习库 PDF 版的主要原因在于学习 Keras 深度学习库时方 便本地查阅，下载最新 PDF 版本请访问: https://github.com/wanzhenchn/keras-docs-zh。 感谢 keras-team 所做的中文翻译工作，本文档制作基于此处。 严正声明：本文档可免费用于学习和科学研究，可自由传播，但切勿擅自用于商业用途，由 purposes. Otherwise, the contributor is not responsible for the consequences. 目录 I 目录 1 Keras: 基于 Python 的深度学习库 1 1.1 你恰好发现了 Keras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Pytorch 框架，搭建 好 Pytorch 的开发环境，通过一系列的基础代码练习与演示建立起对深度学习 与 Pytorch 框架的感性认知。 本书内容以 Python 完成全部代码构建与程序演示。本章的主要目标是帮助初 次接触 Python 与 Pytorch 的读者搭建好开发环境，认识与理解 Pytorch 框架 中常见的基础操作函数、学会使用它们完成一些基础的数据处理与流程处理， 为后续内容学习打下良好基础。 Pytorch 介绍与基础知识 1.1 Pytorch 介绍 Pytorch 是开放源代码的机器学习框架，目的是加速从研究 原型到产品开发的过程。其 SDK 主要基于 Python 语言，而 Python 语言作为流行的人工智能开发语言一直很受研究者与 开发者的欢迎。其模型训练支持CPU与GPU、支持分布式训练、 云部署、针对深度学习特定领域有不同的丰富的扩展库。 1.1.1 Pytorch 学习）框架，Pytorch 最初的来源历史可以追溯到另外两个 机器学习框架，第一个是 torch 框架，第二个是 Chainer，实 现了 Eager 模式与自动微分，Pytoch 集成了这两个框架的优 点， 把 Python 语言作为框架的首选编程语言，所以它的名字 是在 torch 的前面加上 Py 之后的 Pytorch。由于 Pytorch 吸 取了之前一些深度学习框架优点，开发难度大大降低、很容易 构

generation, vision understanding, audio understanding, tool use, role play, playing as AI agent, etc. 最新版本 Qwen1.5 有以下特点： • 6 种模型规模，包括 0.5B、1.8B、4B、7B、14B 和 72B； • 针对每种尺寸提供基础模型和 Chat 模型，并确保聊天模型按照人类偏好进行校准； Qwen1.5，您可以从 Hugging Face 安装 transformers 库，并使用 Qwen1.5 Collection 中的模型。 我们建议您安装最新版本的 transformers 库，或者至少安装 4.37.0 版本。 1.1.1 Pip 安装 pip install transformers -U 1.1.2 Conda 安装 conda install conda-forge::transformers 1.1.3 从源码安装 pip install git+https://github.com/huggingface/transformers 我们建议您使用 Python3.8 及以上版本和 Pytorch 2.0 及以上版本。 3 Qwen 1.2 快速开始 本指南帮助您快速上手 Qwen1.5 的使用，并提供了如下示例：Hugging Face Transformers 以及 ModelScope

免地需要使用正式化的 数学符号推导，其中涉及到少量的概率与统计、线性代数、微积分等数学知识，一般要求读 者对这些数学知识有初步印象或了解即可。比起理论基础，读者需要有少量的编程经验，特 别是 Python 语言编程经验，显得更加重要，因为本书更侧重于实用性，而不是堆砌公式。 总的来说，本书适合于大学三年级左右的理工科本科生和研究生，以及其他对人工智能算法 感兴趣的朋友。 本书共 15 章，大体上可分为 NVIDIA GPU 和 Google TPU 等并行加速芯片训练模型参数。如围棋程序 AlphaGo Zero 在 64 块 GPU 上从 零开始训练了 40 天才得以超越所有的 AlphaGo 历史版本；自动网络结构搜索算法使用了 800 块 GPU 同时训练才能优化出较好的网络结构。 目前普通消费者能够使用的深度学习加速硬件设备主要来自 NVIDIA 的 GPU 显卡， 图 1.12 例举了从 5-and-apollo-enterprise-says-it-has- over-130-partners/ 预览版202112 1.5 深度学习框架 13 是一个基于 Python 语言、定位底层运算的计算库，Theano 同时支持 GPU 和 CPU 运 算。由于 Theano 开发效率较低，模型编译时间较长，同时开发人员转投 TensorFlow 等原因，Theano

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.1.6 转换为其他Python对象 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.2 数据预处理 . . . . . . . 分离计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 2.5.4 Python控制流的梯度计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 2.6 概率 . . . . . . . 中的问题；（4）允许我们和社区 的快速更新;（5）由一个论坛2作为补充，用于技术细节的互动讨论和回答问题。 这些目标经常是相互冲突的。公式、定理和引用最好用LaTeX来管理和布局。代码最好用Python描述。网页 原生是HTML和JavaScript的。此外，我们希望内容既可以作为可执行代码访问、作为纸质书访问，作为可下 载的PDF访问，也可以作为网站在互联网上访问。目前还没有完全适合这些需求的工具和工作流程，所以我

pip install Pillow captcha pydot flask Pillow (PIL Fork) PIL(Python Imaging Library) 为 Python 解释器添加了图像处理功能。但是，在 2009 年发布 1.1.7 版本后，社区便停止更新和维护。 Pillow 是由 Alex Clark 及社区贡献者 一起开发和维护的一款分叉自 PIL 的图像工具库。 Pillow提供广泛的文件格式支持，高效的内部表示和相当强大的图像处理功能。 核心图像库旨在快速访问以几种基本像素格式存储的数据， 它应该为一般的图像处理工 具提供坚实的基础。 https://github.com/python-pillow/Pillow captcha Catpcha 是一个生成图像和音频验证码的开源工具库。 https://github.com/lepture/captcha from captcha th/to/voices’) data = audio.generate('1234’) audio.write('1234', 'out.wav’) pydot pydot 是用纯 Python 实现的 GraphViz 接口，支持使用 GraphViz 解析和存储 DOT语言 （graph description language）。其主要依赖 pyparsing 和 GraphViz

4.静态图与动态图 23 4.向量化 02 梯度下降 01 二分类与逻辑回归 03 计算图 04 向量化 24 4.向量化 非向量化版本的for循环花费了大约718 毫秒，向量化版本花费了大约33毫秒。 举例：如果你想计算向量? = ??， 矩阵乘法的定义就是：?? = σ? ?ij??， 用非向量化实现，? = ??. ?????(?, 1)， [?] = ?[?] + ?[?][?] ∗ ?[?] 。现在就有了 ? 和 ? 的两层循环，这就是非向量化。 向量化方式就可以用? = ??. ???(?, ?)， 25 4.向量化-Python广播 26 参考文献 1. IAN GOODFELLOW等，《深度学习》，人民邮电出版社，2017 2. Andrew Ng，http://www.deeplearning.ai 27

example.com:2222” ], “ps”: [ “ps0.example.com:2222”, “ps1.example.com:2222” ]}) 分布式版本ClusterSpec定义：� 带来的问题：� • ⼿动指定机器很繁琐� • 端⼝冲突� • 机器负载不均� TensorFlow使用现状及痛点 • ⼿动分发训练样本� • ⼿动拉取训练模型� tensorflow-submit \� --app-name “tfdemo” \#作业名� --files tfTestDemo.py,dataDeal.py \ #依赖的本地⽂件� --tfcmd “python tfTestDemo.py --training_epochs=20” \ #TF运⾏指令� --input /home/xitong/tf-test/data \#训练样本HDFS路径� --board-enable true \ #是否开启Tensorboard服务� --conf tf.file.download.thread.nums=10 #其他参数设置� 提交脚本示例（分布式版本）：� TensorFlow on Yarn设计 Yarn首页作业信息：� 作业类型 集群GPU资源概况 作业分配到的GPU数量 TensorFlow on Yarn设计 TensorFlow作业AM页面：�

AI SaaS 理论：Web 框架选型 Python Web 框架 Python Web 框架 - Flask Python Web 框架 - Flask Flask 常用扩展 Flask 项目常见目录结构 启动文件 manage.py 示例 搭建 AI SaaS 理论：数据库 ORM 选型 ORM 是什么 ORM 是什么 常见的 Python ORM • SQLAlchemy • Flask-SQLAlchemy • Django ORM • peewee 常见的 Python ORM • SQLAlchemy • Flask-SQLAlchemy • Django ORM • peewee Flask-SQLAlchemy 快速入门 Flask-SQLAlchemy 快速入门 搭建 AI SaaS 理论：10 分钟快速开发 AI SaaS 安装依赖 安装依赖 requirements.txt 安装依赖 requirements.txt 测试 flask 是否能启动 $ python manage.py 扩展启动脚本 manage.py 实现 AI 流水线 ai_pipeline.py 实现 AI 流水线 ai_pipeline.py 实现 AI 流水线 ai_pipeline.py 搭建 AI SaaS 实战：10 分钟快速开发

黄海广 副教授 2 目录 01 机器学习概述 02 机器学习的类型 03 机器学习的背景知识 04 机器学习的开发流程 3 1. 机器学习概述 01 认识Python 01 机器学习概述 02 机器学习的类型 03 机器学习的背景知识 04 机器学习的开发流程 4 机器学习与人工智能、深度学习的关系 人工智能：机器展现的人类智能 ?) = ???(?1, ?) + ???(?2, ?) 50 Python 的环境的安装 ⚫Anaconda ⚫Jupyter notebook ⚫Pycharm 详细教程：https://zhuanlan.zhihu.com/p/59027692 3. 机器学习的背景知识-Python基础 51 Python 的环境的安装 ⚫Anaconda https://www.anaconda anaconda.com/distribution/ 通常选3.7版本，64位 可以用默认安装，右图两个选择框都勾上 52 Python 的环境的安装 ⚫Jupyter notebook 在cmd环境下，切换到代码的 目录，输入命令： jupyter notebook之后就可以 启动jupyter botebook编辑器 ，启动之后会自动打开浏览器 ，并访问http://localhost:8088