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
深小乐2 分钟前
AI 周刊【2026.04.06-04.12】:Anthropic 藏起最强模型、AI 社会矛盾激化、"欢乐马"登顶
人工智能
微臣愚钝7 分钟前
prompt
人工智能·深度学习·prompt
是小蟹呀^10 分钟前
【总结】LangChain中工具的使用
python·langchain·agent·tool
深小乐12 分钟前
从 AI Skills 学实战技能(六):让 AI 帮你总结网页、PDF、视频
人工智能
宝贝儿好19 分钟前
【LLM】第二章:文本表示:词袋模型、小案例:基于文本的推荐系统(酒店推荐)
人工智能·python·深度学习·神经网络·自然语言处理·机器人·语音识别
王夏奇36 分钟前
pythonUI界面弹窗设置的几种办法
python·ui
周末程序猿37 分钟前
详解 karpathy 的 microgpt:实现一个浏览器运行的 gpt
人工智能·llm
ACP广源盛1392462567343 分钟前
破局 Type‑C 切换器痛点@ACP#GSV6155+LH3828/GSV2221+LH3828 黄金方案
c语言·开发语言·网络·人工智能·嵌入式硬件·计算机外设·电脑
ZhengEnCi1 小时前
P2B-Python可迭代对象完全指南-从列表到生成器的Python编程利器
python
xixixi777771 小时前
通信领域的“中国速度”:从5G-A到6G,从地面到星空
人工智能·5g·安全·ai·fpga开发·多模态