Theano - instalacja

Theano można zainstalować w systemach Windows, MacOS i Linux. Instalacja we wszystkich przypadkach jest banalna. Zanim zainstalujesz Theano, musisz zainstalować jego zależności. Poniżej znajduje się lista zależności -

Python
NumPy - wymagane
SciPy - wymagane tylko w przypadku rzadkiej macierzy i funkcji specjalnych
BLAS - zapewnia standardowe bloki konstrukcyjne do wykonywania podstawowych operacji na wektorach i macierzach

Opcjonalne pakiety, które możesz zainstalować w zależności od potrzeb to:

nos: żeby uruchomić zestaw testów Theano
Sfinks - Do dokumentacji budowlanej
Graphiz i pydot - do obsługi grafiki i obrazów
Sterowniki NVIDIA CUDA - wymagane do generowania / wykonywania kodu GPU
libgpuarray - wymagane do generowania kodu GPU / CPU na urządzeniach CUDA i OpenCL

Omówimy kroki instalacji Theano w systemie MacOS.

Instalacja MacOS

Aby zainstalować Theano i jego zależności, użyj pipz wiersza poleceń w następujący sposób. To są minimalne zależności, których będziemy potrzebować w tym samouczku.

$ pip install Theano
$ pip install numpy
$ pip install scipy
$ pip install pydot

Musisz również zainstalować narzędzie programistyczne wiersza poleceń OSx za pomocą następującego polecenia -

$ xcode-select --install

Pojawi się następujący ekran. Kliknij naInstall przycisk, aby zainstalować narzędzie.

Po pomyślnej instalacji na konsoli zostanie wyświetlony komunikat o powodzeniu.

Testowanie instalacji

Po pomyślnym zakończeniu instalacji otwórz nowy notatnik w Anaconda Jupyter. W komórce kodu wprowadź następujący skrypt Pythona -

Przykład

import theano
from theano import tensor
a = tensor.dscalar()
b = tensor.dscalar()
c = a + b
f = theano.function([a,b], c)
d = f(1.5, 2.5)
print (d)

Wynik

Uruchom skrypt i powinieneś zobaczyć następujące dane wyjściowe -

4.0

Zrzut ekranu wykonania jest pokazany poniżej w celu szybkiego odniesienia -

Jeśli otrzymasz powyższy wynik, instalacja Theano zakończyła się pomyślnie. Jeśli nie, postępuj zgodnie z instrukcjami debugowania na stronie pobierania Theano, aby rozwiązać problemy.

Co to jest Theano?

Po pomyślnym zainstalowaniu Theano, spróbujmy najpierw zrozumieć, czym jest Theano? Theano to biblioteka Pythona. Pozwala definiować, optymalizować i oceniać wyrażenia matematyczne, zwłaszcza te, które są używane w tworzeniu modelu uczenia maszynowego. Samo Theano nie zawiera żadnych predefiniowanych modeli ML; po prostu ułatwia jego rozwój. Jest to szczególnie przydatne w przypadku tablic wielowymiarowych. Bezproblemowo integruje się z NumPy, który jest podstawowym i szeroko stosowanym pakietem do obliczeń naukowych w Pythonie.

Theano ułatwia definiowanie wyrażeń matematycznych używanych w programowaniu ML. Takie wyrażenia zwykle obejmują arytmetykę macierzy, różnicowanie, obliczenia gradientowe i tak dalej.

Theano najpierw buduje cały wykres obliczeniowy dla twojego modelu. Następnie kompiluje go w wysoce wydajny kod, stosując kilka technik optymalizacji na wykresie. Skompilowany kod jest wstrzykiwany do środowiska wykonawczego Theano przez specjalną operację o nazwiefunctiondostępne w Theano. Wykonujemy tofunctionpowtarzalne trenowanie sieci neuronowej. Czas szkolenia jest znacznie skrócony w porównaniu z użyciem czystego kodowania w Pythonie lub nawet pełnej implementacji C.

Teraz zrozumiemy proces rozwoju Theano. Zacznijmy od tego, jak zdefiniować wyrażenie matematyczne w Theano.