深度學(xué)習(xí)案例教程 課件2.1、2.2

PyTorch深度學(xué)習(xí)框架第二章01理解PyTorch框架的基本原理和核心概念02搭建PyTorch開發(fā)環(huán)境并配置所需的軟件和庫03使用PyTorch框架創(chuàng)建和操作張量，進行數(shù)

學(xué)運算和數(shù)理統(tǒng)計04利用PyTorch框架構(gòu)建和訓(xùn)練簡單的線性回歸模型學(xué)習(xí)目標(biāo)CONTENTS01學(xué)習(xí)和掌握深度學(xué)習(xí)框架的能力02培養(yǎng)良好的編程習(xí)慣和實踐能力03提高問題分析和解決問題的能力04培養(yǎng)團隊合作和溝通能力素質(zhì)目標(biāo)CONTENTS05培養(yǎng)持續(xù)學(xué)習(xí)的意識和能力設(shè)計模型訓(xùn)練模型實踐任務(wù)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)預(yù)測數(shù)據(jù)認識線性回歸2.1PyTorch介紹2.1.1PyTorch概述2.1.2使用計算圖2.1PyTorch介紹1.PyTorch概述PyTorch是一個基于Torch的Python開源機器學(xué)習(xí)庫，用于自然語言處理等應(yīng)用程序。它主要由Facebook的人工智能研究小組開發(fā)。PyTorch的動態(tài)圖使得開發(fā)者可以更加直觀地定義和調(diào)試復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，這也是PyTorch在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域日益流行的原因之一。2.1PyTorch介紹2.使用計算圖計算圖是一個由節(jié)點和邊組成的有向無環(huán)圖（DAG）。節(jié)點表示計算操作，邊表示數(shù)據(jù)依賴關(guān)系。計算圖可以把模型中的計算過程可視化出來，讓我們更容易理解模型的計算邏輯。計算圖也可以被用來自動計算梯度，這在訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型時非常有用。2.2環(huán)境搭建2.2.1anaconda安裝2.2.2pytorch安裝2.2.3pycharm安裝2.2.1Anaconda安裝Anaconda是專注于數(shù)據(jù)分析的Python發(fā)行版本。包含了Conda、Python等一大批科學(xué)包及其依賴項。在安裝Anaconda時預(yù)先集成了Numpy、pandas、scikit-learn等數(shù)據(jù)分析常用包，在Anaconda中可以建立多個虛擬環(huán)境，用于隔離不同項目所需的不同版本的工具包，以防止版本上的沖突。總之，anaconda是一個分析利器。(1)訪問Anaconda官網(wǎng)(),選擇適合自己的版本下載,如選擇下載Windows系統(tǒng)下的Python3.10版本,如圖所示。2.2.1Anaconda安裝(2)下載完成后，根據(jù)提示安裝Anaconda，如圖所示。2.2.1Anaconda安裝(2)下載完成后，根據(jù)提示安裝Anaconda，如圖所示。2.2.1Anaconda安裝(2)下載完成后，根據(jù)提示安裝Anaconda，如圖所示。2.2.1Anaconda安裝(2)下載完成后，根據(jù)提示安裝Anaconda，如圖所示。2.2.1Anaconda安裝(2)下載完成后，根據(jù)提示安裝Anaconda，如圖所示。2.2.1Anaconda安裝(3)安裝成功后設(shè)置系統(tǒng)環(huán)境變量的PATH值：右擊【計算機】，選擇【屬性】，進入【高級系統(tǒng)設(shè)置】，選擇【環(huán)境變量】，雙擊【PATH】,設(shè)置Anaconda的環(huán)境變量，如圖所示2.2.1Anaconda安裝(3)安裝成功后設(shè)置系統(tǒng)環(huán)境變量的PATH值：右擊【計算機】，選擇【屬性】，進入【高級系統(tǒng)設(shè)置】，選擇【環(huán)境變量】，雙擊【PATH】,設(shè)置Anaconda的環(huán)境變量，如圖所示2.2.1Anaconda安裝(4)完成安裝和設(shè)置后，打開命令提示符，輸入“conda--versoin”，可以看到其版本信息和Anaconda的字樣，說明Anaconda安裝成功，如圖所示。2.2.1Anaconda安裝Anaconda安裝成功之后，我們在系統(tǒng)菜單中找到【anacondanavigator】進入該界面首先是登陸界面，如圖所示。2.2.1Anaconda安裝選擇【Environments】后發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)默認創(chuàng)建了base環(huán)境，如圖所示。2.2.1Anaconda安裝點擊【Create】按鈕創(chuàng)建名為pytorch的虛擬環(huán)境，如圖所示。2.2.1Anaconda安裝如圖所示，pytorch虛擬環(huán)境創(chuàng)建完成。2.2.1Anaconda安裝2.2.2PyTorch安裝PyTorch安裝起來比較方便，根據(jù)系統(tǒng)環(huán)境選擇安裝方式，本書選用Conda方式安裝PyTorch，使用安裝好的Anaconda，能夠在同一臺機器上創(chuàng)建多個互不影響的Python環(huán)境。首先我們?nèi)yTorch的網(wǎng)站選擇合適的安裝環(huán)境，如圖所示。PyTorch官網(wǎng)：2.2.2PyTorch安裝如果電腦有GPU可以查看版本后選擇CUDA，沒有就選擇CPU。復(fù)制以下命令。condainstallpytorchtorchvisiontorchaudiopytorch-cuda=11.7-cpytorch-cnvidia打開命令行窗口，使用condaactivate環(huán)境名稱，的命令來激活環(huán)境，如圖所示我們進入python命令環(huán)境，導(dǎo)入pytorch，輸出其版本信息進行驗證，如圖所示2.2.2PyTorch安裝也可以使用pip命令進行安裝，安裝的Anaconda中包含了python環(huán)境，選擇pip安裝方式復(fù)制后面的命令，然后將下載地址改為清華大學(xué)TUNA提供的鏡像地址，下載速度會比較快。2.2.3Pycharm安裝在Python開發(fā)領(lǐng)域中,最常用的兩種集成開發(fā)環(huán)境是JupyterNotebook和PyCharm。2.2.3Pycharm安裝JupyterNotebookJupyterNotebook是一個交互式筆記本，支持40多種編程語言。其本質(zhì)是一個Web應(yīng)用程序，便于創(chuàng)建和共享文字化程序文檔，支持實時代碼、數(shù)學(xué)方程、可視化和Markdown，包含自動補全、自動縮進，支持bashshell命令等。其主要用途包括數(shù)理和轉(zhuǎn)換、數(shù)值模擬、統(tǒng)計建模、機器學(xué)習(xí)等。2.2.3Pycharm安裝PyCharmPyCharm是JetBrains公司開發(fā)的Python集成開發(fā)環(huán)境。PyCharm的功能十分強大，包括調(diào)試、項目管理、代碼跳轉(zhuǎn)、智能提示、自動補充、單元測試、版本控制等。對編程有非常大的幫助作用，十分適合開發(fā)較大型的項目，也非常適合初學(xué)者。（1）訪問PyCharm官網(wǎng)（/pycharm/），進入下載頁面，有兩個版本的PyCharm供下載，分別是專業(yè)版(Professional)和社區(qū)版(Community),由于專業(yè)版收費，而社區(qū)版足以滿足初學(xué)者幾乎所有的需求，可以下載社區(qū)版，如圖所示。2.2.3Pycharm安裝（2）載完成后，根據(jù)提示安裝pycharm，如圖所示。2.2.3Pycharm安裝（2）載完成后，根據(jù)提示安裝pycharm，如圖所示。2.2.3Pycharm安裝（2）載完成后，根據(jù)提示安裝pycharm，如圖所示。2.2.3Pycharm安裝（3）創(chuàng)建Python項目，選擇項目路徑和配置Python解釋器，并且將其和Anaconda關(guān)聯(lián),如圖所示。2.2.3Pycharm安裝（3）創(chuàng)建Python項目，選擇項目路徑和配置Python解釋器，并且將其和Anaconda關(guān)聯(lián),如圖所示。2.2.3Pycharm安裝（4）點擊【AddInterpreter】添加Anaconda中的已經(jīng)存在的運行環(huán)境,如圖所示?？梢栽谑褂靡呀?jīng)存在的環(huán)境中切換Anaconda中的base環(huán)境和pytorch環(huán)境2.2.3Pycharm安裝