華為的深度學(xué)習(xí)框架是華為公司推出的MindSpore。與其他主流深度學(xué)習(xí)框架(如TensorFlow和PyTorch)相比,MindSpore具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
易于使用:MindSpore的API設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易用,讓用戶可以輕松地構(gòu)建深度學(xué)習(xí)模型。
支持多種硬件平臺(tái):MindSpore支持多種硬件平臺(tái),包括GPU、CPU、Ascend芯片等,讓用戶可以在不同的平臺(tái)上運(yùn)行同一份代碼。
動(dòng)態(tài)圖與靜態(tài)圖混合編程:MindSpore支持動(dòng)態(tài)圖與靜態(tài)圖混合編程,用戶可以在不同的場(chǎng)景中選擇最合適的編程模式。
安全可靠:MindSpore使用“零知識(shí)證明”技術(shù)來(lái)保護(hù)用戶數(shù)據(jù)的隱私和安全,讓用戶可以安心使用深度學(xué)習(xí)模型。
開(kāi)放源代碼:MindSpore是一款開(kāi)源的深度學(xué)習(xí)框架,用戶可以自由下載、使用和修改其代碼。
MindSpore可以用于各種深度學(xué)習(xí)任務(wù),包括圖像分類、目標(biāo)檢測(cè)、語(yǔ)音識(shí)別等。由于其良好的跨平臺(tái)支持和易用性,越來(lái)越多的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)開(kāi)始采用MindSpore來(lái)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)。
零知識(shí)證明(Zero-knowledge proof)是一種加密學(xué)概念,是指證明人能夠證明自己擁有某些信息的情況下,不泄露任何有關(guān)這些信息的信息。在零知識(shí)證明中,證明人可以向驗(yàn)證人證明某個(gè)命題為真,而無(wú)需向驗(yàn)證人透露證明命題的具體信息。
零知識(shí)證明可以用于保護(hù)用戶的隱私,比如在密碼學(xué)中用于驗(yàn)證密碼而不需要把密碼直接傳輸給驗(yàn)證方。在深度學(xué)習(xí)中,零知識(shí)證明可以用于保護(hù)數(shù)據(jù)隱私,讓用戶能夠?qū)ψ约旱臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密并進(jìn)行驗(yàn)證,而不會(huì)泄露數(shù)據(jù)的具體信息。此外,零知識(shí)證明還可以用于區(qū)塊鏈等領(lǐng)域,保護(hù)交易數(shù)據(jù)的隱私和安全。
使用MindSpore進(jìn)行深度學(xué)習(xí)可以分為以下幾個(gè)步驟:
安裝MindSpore
可以通過(guò)以下命令安裝MindSpore:
pip install mindspore==0.7.0
定義模型
在MindSpore中,可以使用Python編寫(xiě)深度學(xué)習(xí)模型,可以使用MindSpore提供的各種API來(lái)定義模型。例如:
import mindspore.nn as nn
import mindspore.ops.operations as P
class MyNet(nn.Cell):
def __init__(self):
super(MyNet, self).__init__()
self.conv1 = nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=3, stride=1, pad_mode='valid')
self.relu = nn.ReLU()
self.maxpool = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2)
self.conv2 = nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, stride=1, pad_mode='valid')
self.flatten = nn.Flatten()
self.fc = nn.Dense(128 * 6 * 6, 10)
def construct(self, x):
x = self.conv1(x)
x = self.relu(x)
x = self.maxpool(x)
x = self.conv2(x)
x = self.relu(x)
x = self.maxpool(x)
x = self.flatten(x)
x = self.fc(x)
return x
加載數(shù)據(jù)
可以使用MindSpore提供的數(shù)據(jù)集API來(lái)加載數(shù)據(jù)集,也可以自己實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集加載。例如:
import mindspore.dataset as ds
import numpy as np
train_dataset = ds.NumpySlicesDataset(np.random.randn(100, 3, 32, 32), np.random.randint(0, 10, size=(100,)))
定義優(yōu)化器和損失函數(shù)
可以使用MindSpore提供的優(yōu)化器和損失函數(shù),也可以自己實(shí)現(xiàn)。例如:
import mindspore.nn as nn
import mindspore.ops.operations as P
net = MyNet()
loss_fn = nn.SoftmaxCrossEntropyWithLogits(sparse=True, reduction='mean')
optimizer = nn.Momentum(net.trainable_params(), learning_rate=0.01, momentum=0.9)
訓(xùn)練模型
可以使用MindSpore提供的Model類來(lái)訓(xùn)練模型。例如:
from mindspore.train.model import Model
from mindspore.train.callback import ModelCheckpoint, CheckpointConfig, LossMonitor
model = Model(net, loss_fn, optimizer)
config_ck = CheckpointConfig(save_checkpoint_steps=10, keep_checkpoint_max=5)
ckpoint_cb = ModelCheckpoint(prefix="checkpoint_lenet", directory="./", config=config_ck)
model.train(10, train_dataset, callbacks=[ckpoint_cb, LossMonitor()])
預(yù)測(cè)結(jié)果
可以使用訓(xùn)練好的模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。例如:
import mindspore.dataset as ds
import numpy as np
x = np.random.randn(1, 3, 32, 32).astype(np.float32)
result = model.predict(ds.NumpySlicesDataset(x))
print(result)
以上是使用MindSpore進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的基本流程,可以根據(jù)具體的需求進(jìn)行更多的操作和調(diào)整。MindSpore支持的操作和模型種類較多,可以根據(jù)具體的需求選擇合適的模型和操作。
以下是使用MindSpore進(jìn)行自定義訓(xùn)練和推理的示例代碼:
import numpy as np
import mindspore
import mindspore.nn as nn
import mindspore.ops.operations as P
from mindspore import context, Model
from mindspore.train.callback import LossMonitor
from mindspore.train.callback import ModelCheckpoint, CheckpointConfig
from mindspore.nn.metrics import Accuracy
from mindspore.common.initializer import Normal
# 定義網(wǎng)絡(luò)模型
class MyNet(nn.Cell):
def __init__(self):
super(MyNet, self).__init__()
self.conv1 = nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=3, stride=1, pad_mode='valid')
self.relu = nn.ReLU()
self.maxpool = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2)
self.conv2 = nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, stride=1, pad_mode='valid')
self.flatten = nn.Flatten()
self.fc = nn.Dense(128 * 6 * 6, 10, weight_init=Normal(0.02))
def construct(self, x):
x = self.conv1(x)
x = self.relu(x)
x = self.maxpool(x)
x = self.conv2(x)
x = self.relu(x)
x = self.maxpool(x)
x = self.flatten(x)
x = self.fc(x)
return x
# 自定義訓(xùn)練函數(shù)
def train(model, train_dataset, epoch_size, batch_size, optimizer, criterion):
acc = Accuracy()
model.train()
for epoch in range(epoch_size):
for i, data in enumerate(train_dataset.create_dict_iterator(output_numpy=True)):
x = mindspore.Tensor(data['image'], mindspore.float32)
y = mindspore.Tensor(data['label'], mindspore.int32)
output = model(x)
loss = criterion(output, y)
optimizer(loss, model.trainable_params())
acc.update(output, y)
print("Epoch [{}/{}], Step [{}/{}], Loss: {:.4f}, Accuracy: {:.4f}"
.format(epoch + 1, epoch_size, i + 1, len(train_dataset) // batch_size, loss.asnumpy(), acc.eval().asnumpy()))
acc.clear()
# 自定義推理函數(shù)
def test(model, test_dataset):
model.eval()
acc = Accuracy()
for data in test_dataset.create_dict_iterator(output_numpy=True):
x = mindspore.Tensor(data['image'], mindspore.float32)
y = mindspore.Tensor(data['label'], mindspore.int32)
output = model(x)
acc.update(output, y)
print("Accuracy: {:.4f}".format(acc.eval().asnumpy()))
if __name__ == '__main__':
# 設(shè)置運(yùn)行環(huán)境
context.set_context(mode=context.GRAPH_MODE, device_target="CPU")
# 加載數(shù)據(jù)
train_dataset = create_dataset('path/to/train/dataset', batch_size=32)
test_dataset = create_dataset('path/to/test/dataset', batch_size=32)
# 定義模型、損失函數(shù)、優(yōu)化器
model = MyNet()
criterion = nn.SoftmaxCrossEntropyWithLogits(sparse=True, reduction='mean')
optimizer = nn.Momentum(model.trainable_params(), learning_rate=0.01, momentum=0.9)
# 定義訓(xùn)練參數(shù)
epoch_size = 10
batch_size = 32
# 定義回調(diào)函數(shù)
cb = [LossMonitor()]
ckpt = ModelCheckpoint(prefix='checkpoint_lenet', directory='ckpt')
ckpt_config = CheckpointConfig(save_checkpoint_steps=1875, keep_checkpoint_max=10)
cb += [ckpt]
# 定義模型并訓(xùn)練、保存模型
model = Model(model, criterion, optimizer)
model.train(epoch_size, train_dataset, callbacks=cb, dataset_sink_mode=True)
# 加載保存的模型進(jìn)行推理
model = Model.load_checkpoint('ckpt/checkpoint_lenet-10_1875.ckpt')
test(model, test_dataset)
在上面的代碼中,我們首先定義了一個(gè)自定義的網(wǎng)絡(luò)模型MyNet
,然后定義了自定義訓(xùn)練函數(shù)train
和自定義推理函數(shù)test
,分別用于進(jìn)行訓(xùn)練和推理。在主函數(shù)中,我們首先設(shè)置了運(yùn)行環(huán)境(這里使用的是CPU),然后加載了訓(xùn)練和測(cè)試數(shù)據(jù)集,接著定義了模型、損失函數(shù)和優(yōu)化器,并設(shè)置了訓(xùn)練參數(shù)(訓(xùn)練輪數(shù)和批量大?。?。最后,我們定義了回調(diào)函數(shù)并使用Model
類對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練和保存,然后加載保存的模型進(jìn)行推理。在訓(xùn)練過(guò)程中,我們使用了create_dict_iterator
函數(shù)將數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換為字典迭代器,并設(shè)置了output_numpy=True
,以便將輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為NumPy數(shù)組,便于計(jì)算和打印。在推理過(guò)程中,我們直接使用create_dict_iterator
函數(shù)獲取測(cè)試數(shù)據(jù),并計(jì)算準(zhǔn)確率。
python庫(kù)的簡(jiǎn)單實(shí)例及介紹
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量化交易策略介紹文章來(lái)源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-614990.html
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