人工智能作业(一)–安装Pycharm,配置Pytorch,Pytorch实现反向传播

人工智能作业(一)–安装Pycharm,配置Pytorch,Pytorch实现反向传播

一、PyCharm 安装配置

由于之前学习机器学习已经配置好Python环境,所以这里也就不再多详细写了,Python download网址下载安装即可,由于Python小版本兼容,大版本不兼容,所以尽量选择Python3.7以上版本。嫌麻烦的话,安装Anconda更加简单方便。

人工智能作业(一)--安装Pycharm,配置Pytorch,Pytorch实现反向传播

; 1.Pycharm安装

之前已经安装了Pycharm,简单介绍一下过程。

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基本上都点上就没问题,一路next安装即可,注意安装位置

2.打开Pycharm,新建项目文件,检查Python配置。

人工智能作业(一)--安装Pycharm,配置Pytorch,Pytorch实现反向传播
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刚安装好的Pycharm为英文,可以安装中文插件,更容易入门。下图是Python解释器的配置。
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这样Pycharm基本配置就完成啦。

; 二、Pytorch安装

1.Pytorch下载安装

在自己的计算机中找到显卡型号,匹配好适合自己电脑的CUDA,因为Python有一个很方便的Anconda软件中包含各种Python库文件,所以安装方式有两种,一种为conda安装,一种为pip安装,这里介绍的是pip安装。
首先在PyTorch官网上选择适合自己计算机的安装版本

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本台电脑为windows10系统选择Stable(稳定版),windows,pip安装方式,语言为Python,CUDA11.3.

复制内容在cmd命令行窗口进行安装。

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可以发现安装很缓慢,安装内容很大,所以需要大家耐心等待。
安装完成进行简单测试
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显示True即为成功。

; 2.实现反向传播

1.反向传播的思想

无论是机器学习还是深度学习,都绕不开一个梯度下降。深度学习的大致步骤为:
1.构建神经网络
2.数据拟合
3.选出最佳模型

BP算法(即误差反向传播算法)适合于多层神经元网络的一种学习算法,它建立在梯度下降法的基础上。BP网络的输入输出关系实质上是一种映射关系:一个n输入m输出的BP神经网络所完成的功能是从n维欧氏空间向m维欧氏空间中一有限域的连续映射,这一映射具有高度非线性。它的信息处理能力来源于简单非线性函数的多次复合,因此具有很强的函数复现能力。这是BP算法得以应用的基础。

人工智能作业(一)--安装Pycharm,配置Pytorch,Pytorch实现反向传播
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前向传播过程就是根据输入的参数,一步步的加权求和,最后得出结果。而反向传播的过程和前向传播完全相反:我们这里假设最后只有一个输出J,我们根据这个输出一步步的倒推,一步步的计算出前一层的数据,然后与实际前向算法的结果做差就可以求出误差的大小了。
人工智能作业(一)--安装Pycharm,配置Pytorch,Pytorch实现反向传播

代码如下:

import torch
import matplotlib.pyplot as plt

x_data = [1.0, 2.0, 3.0]
y_data = [2.0, 4.0, 6.0]

w = torch.Tensor([3.0])
w.requires_grad = True

def forward(x):
    return w * x

def loss(x, y):
    y_pred = forward(x)
    return (y_pred - y) ** 2

print("Predict before training", 4, forward(4).item())

learning_rate = 0.01
epoch_list = []
loss_list = []

for epoch in range(100):
    for x, y in zip(x_data, y_data):
        l = loss(x, y)
        l.backward()
        print('\tgrad', x, y, w.grad.item())
        w.data = w.data - learning_rate * w.grad.data
        w.grad.data.zero_()
    print("process:", epoch, l.item())
    epoch_list.append(epoch)
    loss_list.append(l.item())

print('Predict after training', 4, forward(4).item())

plt.plot(epoch_list, loss_list)
plt.xlabel("epoch")
plt.ylabel("Loss")
plt.show()

运行结果

人工智能作业(一)--安装Pycharm,配置Pytorch,Pytorch实现反向传播
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参考资料

(1)pip安装Pytorch
(2)代码来源
(3)理解反向传播

Original: https://blog.csdn.net/m0_51511206/article/details/124524975
Author: gzy0604
Title: 人工智能作业(一)–安装Pycharm,配置Pytorch,Pytorch实现反向传播

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