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
weixin_408099674 分钟前
2026 图片去水印 API 接口完全指南:一键去除图片水印(附 Python/Java/PHP/C# 示例)
java·python·php·图片处理·api调用·图片去水印·石榴智能
去码头整点薯条ing40 分钟前
某当网登录滑块【协议+OCR】
爬虫·python·ocr
zSD55rt5a1 小时前
方差在扩散模型保护中的作用
人工智能·harmonyos
人生百态,人生如梦1 小时前
情感交互仿生人从技术到落地构想3——技术交流贴(2026.7)
人工智能·机器学习·人机交互·交互·具身智能
用户652238438111 小时前
为什么成熟的 LLM 应用,都把"后端地址"做成可切换的配置
人工智能
Aa99883341 小时前
AI视觉检测设备厂家的技术评估框架——以及AI视觉检测的检出边界与适用条件
人工智能
wuhanzhanhui1 小时前
当AI遇见储能!2026武汉国际数字能源产业与新型电力及储能技术展览会
人工智能·能源
赶紧写完去睡觉1 小时前
Anaconda 创建虚拟环境与使用
python·pycharm·conda
迷途呀1 小时前
Python:函数中的参数类型
开发语言·笔记·python·langchain·nlp
Tangyuewei2 小时前
给 AI 套上缰绳:Harness Engineering 是什么
人工智能