Theano - 安装

Theano 可以安装在 Windows、MacOS 和 Linux 上。所有情况下的安装都很简单。在安装 Theano 之前，您必须安装其依赖项。以下是依赖项列表 -

  • Python
  • NumPy - 必需
  • SciPy - 仅稀疏矩阵和特殊函数需要
  • BLAS - 提供用于执行基本向量和矩阵运算的标准构建块

您可以根据需要选择安装的可选软件包是 -

  • 鼻子：运行 Theano 的测试套件
  • Sphinx - 用于构建文档
  • Graphiz 和 pydot - 处理图形和图像
  • NVIDIA CUDA 驱动程序 - GPU 代码生成/执行所需
  • libgpuarray - 在 CUDA 和 OpenCL 设备上生成 GPU/CPU 代码所需

我们将讨论在 MacOS 中安装 Theano 的步骤。

MacOS安装

要安装 Theano 及其依赖项，您可以从命令行使用pip ，如下所示。这些是我们在本教程中需要的最小依赖项。

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

您还需要使用以下命令安装 OSx 命令行开发人员工具 -

$ xcode-select --install

您将看到以下屏幕。单击“安装”按钮安装该工具。

安装按钮

安装成功后，您将在控制台上看到成功消息。

测试安装

安装成功完成后，在 Anaconda Jupyter 中打开一个新笔记本。在代码单元中，输入以下 Python 脚本 -

例子

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)

输出

执行脚本，您应该看到以下输出 -

4.0

下面显示了执行的屏幕截图，供您快速参考 -

测试安装

如果得到以上输出，则表明 Theano 安装成功。如果没有，请按照 Theano 下载页面上的调试说明来修复问题。

什么是 Theano？

现在你已经成功安装了 Theano，让我们首先尝试了解一下 Theano 是什么？Theano 是一个 Python 库。它允许您定义、优化和评估数学表达式，尤其是机器学习模型开发中使用的数学表达式。Theano 本身不包含任何预定义的 ML 模型；它只是促进其发展。它在处理多维数组时特别有用。它与 NumPy 无缝集成，NumPy 是 Python 中科学计算的基本且广泛使用的包。

Theano 有助于定义 ML 开发中使用的数学表达式。此类表达式一般涉及矩阵运算、微分、梯度计算等。

Theano 首先为您的模型构建整个计算图。然后，它通过在图上应用多种优化技术将其编译成高效的代码。编译后的代码通过 Theano 中可用的称为函数的特殊操作注入到Theano运行时中。我们重复执行这个函数来训练神经网络。与使用纯 Python 编码甚至完整的 C 实现相比，训练时间大大减少。

现在我们将了解 Theano 开发的过程。让我们从如何在 Theano 中定义数学表达式开始。