深度学习3.1 线性回归

3.1.1 线性回归的基本概念

损失函数

梯度下降

3.1.2 向量化加速

python 复制代码
%matplotlib inline
import math
import time
import numpy as np
import torch
from d2l import torch as d2l

n = 1000000 #本机为了差距明显,选择数据较大,运行时间较长,可选择10000
a = torch.ones(n)
b = torch.ones(n)


class Timer:
    def __init__(self):
        self.times = []  # 存储每次测量的时间
        self.start()      # 初始化时自动开始计时

    def start(self):
        self.tik = time.time()  # 记录当前时间戳(开始时间)

    def stop(self):
        self.times.append(time.time() - self.tik)  # 计算并保存时间差
        return self.times[-1]  # 返回本次测量的时间

    def avg(self):
        return sum(self.times) / len(self.times)  # 平均耗时

    def sum(self):
        return sum(self.times)  # 总耗时

    def cumsum(self):
        return np.array(self.times).cumsum().tolist()  # 累计耗时(用于绘图)
python 复制代码
c = torch.zeros(n)      # 初始化全0张量 c(存储结果)
timer = Timer()         # 创建计时器实例
for i in range(n):
    c[i] = a[i] + b[i]  # 逐个元素相加(慢!)
print(f'{timer.stop():.5f} sec')

'19.59485 sec'

python 复制代码
timer.start()
d = a + b
f'{timer.stop():.5f} sec'

'0.00470 sec'

3.1.3 正态分布与平方损失

python 复制代码
import math
import numpy as np
from d2l import torch as d2l

def normal(x, mu, sigma):
    p = 1 / math.sqrt(2 * math.pi * sigma ** 2)  # 归一化系数
    return p * np.exp(-0.5 / sigma ** 2 * (x - mu) ** 2)  # 概率密度计算

x = np.arange(-7, 7, 0.01)  # 生成 [-7, 7) 区间内步长0.01的数组
params = [(0, 1), (0, 2), (3, 1)]  # (mu, sigma) 的组合 (均值, 标准差)

d2l.plot(
    x,  # x 轴数据
    [normal(x, mu, sigma) for mu, sigma in params],  # y 轴数据列表(三条曲线)
    xlabel='x',  # x 轴标签
    ylabel='p(x)',  # y 轴标签
    figsize=(4.5, 2.5),  # 图像尺寸(宽,高)
    legend=[f'mean {mu}, std {sigma}' for mu, sigma in params]  # 图例说明
)


x 是 NumPy 数组,np.exp 支持数组运算,而 math.exp 仅处理标量。

相关推荐
Code哈哈笑10 分钟前
【机器学习】支持向量回归(SVR)从入门到实战:原理、实现与优化指南
人工智能·算法·机器学习·回归·svm
拓端研究室TRL12 分钟前
Python与MySQL网站排名数据分析及多层感知机MLP、机器学习优化策略和地理可视化应用|附AI智能体数据代码
人工智能·python·mysql·机器学习·数据分析
loopdeloop14 分钟前
预测模型开发与评估:基于机器学习的数据分析实践
人工智能
小哈里17 分钟前
【pypi镜像源】使用devpi实现python镜像源代理(缓存加速,私有仓库,版本控制)
开发语言·python·缓存·镜像源·pypi
Akamai中国20 分钟前
分布式AI推理的成功之道
人工智能·分布式·云原生·云计算·云服务·云平台·云主机
全栈派森25 分钟前
云存储最佳实践
后端·python·程序人生·flask
m0_6786933328 分钟前
深度学习笔记23-LSTM实现火灾预测(Tensorflow)
笔记·深度学习·lstm
meisongqing29 分钟前
【软件工程】符号执行与约束求解缺陷检测方法
人工智能·算法·软件工程·软件缺陷
ayiya_Oese29 分钟前
[模型部署] 1. 模型导出
图像处理·python·深度学习·神经网络·视觉检测
电商数据girl30 分钟前
酒店旅游类数据采集API接口之携程数据获取地方美食品列表 获取地方美餐馆列表 景点评论
java·大数据·开发语言·python·json·旅游