1. 为什么说python是人工智能的首选语言
为什么Python是人工智能技术首选的编程语言?
原因1:Python是一种说人话的语言
所谓"说人话",是指这种语言:
开发者不需要关注底层
语法简单直观
表达形式一致
我们先来看几个代码的例子:
C 语言Hello World 代码:
int main(){ printf("Hello, World!"); return 0;}
java 语言Hello World 代码:
public class HelloWorld { public static void main(String[] args){ System.out.println("Hello World!"); }}
Python 语言Hello World代码:
print("Hello World!")
仅仅是一个Hello World程序,就能看出区别了,是不是?
编译 VS 解释
当然,仅仅是一个Hello World的话,C和Java的代码也多不了几行。
可是不要忘了,C和Java的代码要运行,都必须先经过编译的环节。
对于C语言来说,在不同的操作系统上使用什么样的编译器,也是一个需要斟酌的问题。一旦代码被到新的机器,运行环境和之前不同,还需要重新编译,而那台机器上有没有编译器还是一个问题,安装上编译器后,也许和之前最初的编译器有所区别,还得修改源代码来满足编译环境的需求……
我到底做错了什么?我只是想运行一个别人写的程序而已。
而Python则不用编译,直接运行。而且都可以不用写文件,一条条语句可以直接作为命令行运行,真的太方便了。
语言语法
和Python比,Java的语法更"啰嗦"。
从上面的例子已经可以看出,创建一个链表,Java还需要声明和逐个插入节点,而Python则可一行代码完成从链表创建到插入节点及赋值的全部操作。
Java非让你很别扭地写好几行,Python直接一句搞定。
这样的结果就是,Python写起来省事,读起来也方便。可读性远超Java。
表达风格
在10年或者更久远之前,Python经常被用来和Perl相提并论。毕竟在那个时候,C是系统级语言,Java是面向对象语言,而Python & Perl则是脚本语言的双子星。
Python和Perl在设计层面有一个非常大的区别:
Python力求让不同的人在撰写同样功能实现的代码时,所用的表达形式尽量一致;
而Perl则是故意追求表达的千姿百态,让同一个人在不同地方写同样功能时所用具体形式都不同。
从哲学层面讲,Perl的追求更加自由主义,更利于释放人类的多样化天性。然而,Perl写的程序——那叫一个乱七八糟!
如果不是想成为代码诗人,或者语言大师,只是想用尽量简单直接的方法,把事情做了,首选语言确实是Python。
原因2:强大的AI支持库
矩阵运算
NumPy由数据科学家Travis Oliphant创作,支持维度数组与矩阵运算。结合Python内置的math和random库,堪称AI数据神器!有了它们,就可以放心大胆玩矩阵了!
大家知道,不管是Machine Learning,还是Deep Learning,模型、算法、网络结构都可以用现成的,但数据是要自己负责I/O并传递给算法的。
而各种算法,实际上处理的都是矩阵和向量。
使用NumPy,矩阵的转置、求逆、求和、叉乘、点乘……都可以轻松地用一行代码搞定,行、列可以轻易抽取,矩阵分解也不过是几行代码的问题。
而且,NumPy在实现层对矩阵运算做了大量的并行化处理,通过数学运算的精巧,而不是让用户自己写多线程程序,来提升程序效率。
有了Python这种:语法简洁明了、风格统一;不需要关注底层实现;连矩阵元素都可以像在纸上写公式一样;写完公式还能自动计算出结果的编程语言,开发者就可以把工作重心放在模型和算法上了。
2. 如何用9行Python代码编写一个简易神经网络
学习人工智能时,我给自己定了一个目标--用Python写一个简单的神经网络。为了确保真得理解它,我要求自己不使用任何神经网络库,从头写起。多亏了Andrew Trask写得一篇精彩的博客,我做到了!下面贴出那九行代码:在这篇文章中,我将解释我是如何做得,以便你可以写出你自己的。我将会提供一个长点的但是更完美的源代码。
首先,神经网络是什么?人脑由几千亿由突触相互连接的细胞(神经元)组成。突触传入足够的兴奋就会引起神经元的兴奋。这个过程被称为“思考”。我们可以在计算机上写一个神经网络来模拟这个过程。不需要在生物分子水平模拟人脑,只需模拟更高层级的规则。我们使用矩阵(二维数据表格)这一数学工具,并且为了简单明了,只模拟一个有3个输入和一个输出的神经元。
我们将训练神经元解决下面的问题。前四个例子被称作训练集。你发现规律了吗?‘?’是0还是1?你可能发现了,输出总是等于输入中最左列的值。所以‘?’应该是1。
训练过程
但是如何使我们的神经元回答正确呢?赋予每个输入一个权重,可以是一个正的或负的数字。拥有较大正(或负)权重的输入将决定神经元的输出。首先设置每个权重的初始值为一个随机数字,然后开始训练过程:
取一个训练样本的输入,使用权重调整它们,通过一个特殊的公式计算神经元的输出。
计算误差,即神经元的输出与训练样本中的期待输出之间的差值。
根据误差略微地调整权重。
重复这个过程1万次。最终权重将会变为符合训练集的一个最优解。如果使用神经元考虑这种规律的一个新情形,它将会给出一个很棒的预测。
这个过程就是back propagation。
计算神经元输出的公式
你可能会想,计算神经元输出的公式是什么?首先,计算神经元输入的加权和,即接着使之规范化,结果在0,1之间。为此使用一个数学函数--Sigmoid函数:Sigmoid函数的图形是一条“S”状的曲线。把第一个方程代入第二个,计算神经元输出的最终公式为:你可能注意到了,为了简单,我们没有引入最低兴奋阈值。
调整权重的公式
我们在训练时不断调整权重。但是怎么调整呢?可以使用“Error Weighted Derivative”公式:为什么使用这个公式?首先,我们想使调整和误差的大小成比例。其次,乘以输入(0或1),如果输入是0,权重就不会调整。最后,乘以Sigmoid曲线的斜率(图4)。为了理解最后一条,考虑这些:
我们使用Sigmoid曲线计算神经元的输出
如果输出是一个大的正(或负)数,这意味着神经元采用这种(或另一种)方式
从图四可以看出,在较大数值处,Sigmoid曲线斜率小
如果神经元认为当前权重是正确的,就不会对它进行很大调整。乘以Sigmoid曲线斜率便可以实现这一点
Sigmoid曲线的斜率可以通过求导得到:把第二个等式代入第一个等式里,得到调整权重的最终公式:当然有其他公式,它们可以使神经元学习得更快,但是这个公式的优点是非常简单。
构造Python代码
虽然我们没有使用神经网络库,但是将导入Python数学库numpy里的4个方法。分别是:
exp--自然指数
array--创建矩阵
dot--进行矩阵乘法
random--产生随机数
比如, 我们可以使用array()方法表示前面展示的训练集:“.T”方法用于矩阵转置(行变列)。所以,计算机这样存储数字:我觉得我们可以开始构建更优美的源代码了。给出这个源代码后,我会做一个总结。
我对每一行源代码都添加了注释来解释所有内容。注意在每次迭代时,我们同时处理所有训练集数据。所以变量都是矩阵(二维数据表格)。下面是一个用Python写地完整的示例代码。
我们做到了!我们用Python构建了一个简单的神经网络!
首先神经网络对自己赋予随机权重,然后使用训练集训练自己。接着,它考虑一种新的情形[1, 0, 0]并且预测了0.99993704。正确答案是1。非常接近!
传统计算机程序通常不会学习。而神经网络却能自己学习,适应并对新情形做出反应,这是多么神奇,就像人类一样。
3. ai人工智能编程代码
ai人工智能编程代码:Python。
Python由荷兰国家数学与计算机科学研究中心的吉多·范罗苏姆于1990年代初设计,作为一门叫做ABC语言的替代品。Python提供了高效的高级数据结构,还能简单有效地面向对象编程。
Python在各个编程语言中比较适合新手学习,Python解释器易于扩展,可以使用C、C++或其他可以通过C调用的语言扩展新的功能和数据类型。Python也可用于可定制化软件中的扩展程序语言。Python丰富的标准库,提供了适用于各个主要系统平台的源码或机器码。
语言特点
1、简单:Python是一种代表简单主义思想的语言。阅读一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一样。它使你能够专注于解决问题而不是去搞明白语言本身。
2、速度较快:Python的底层是用C语言写的,很多标准库和第三方库也都是用C写的,运行速度非常快。
3、高层语言:用Python语言编写程序的时候无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节。
4、可移植性:由于它的开源本质,Python已经被移植在许多平台上(经过改动使它能够工作在不同平台上)。
以上内容参考网络-Python
4. python 怎么实现人工智能
一、Python是解释语言,程序写起来非常方便
写程序方便对做机器学习的人很重要。 因为经常需要对模型进行各种各样的修改,这在编译语言里很可能是牵一发而动全身的事情,Python里通常可以用很少的时间实现。举例来说,在C等编译语言里写一个矩阵乘法,需要自己分配操作数(矩阵)的内存、分配结果的内存、手动对BLAS接口调用gemm、最后如果没用smart pointer还得手动回收内存空间。Python几乎就是import numpy; numpy.dot两句话的事。
当然现在很多面向C/C++库已经支持托管的内存管理了,这也让开发过程容易了很多,但解释语言仍然有天生的优势——不需要编译时间。这对机器学习这种需要大量prototyping和迭代的研究方向是非常有益工作效率的。
二、Python的开发生态成熟,有很多有用的库可以用
Python灵活的语法还使得包括文本操作、list/dict comprehension等非常实用的功能非常容易高效实现(编写和运行效率都高),配合lambda等使用更是方便。这也是Python良性生态背后的一大原因。相比而言,Lua虽然也是解释语言,甚至有LuaJIT这种神器加持,但其本身很难做到Python这样,一是因为有Python这个前辈占领着市场份额,另一个也因为它本身种种反常识的设计(比如全局变量)。不过借着Lua-Python bridge和Torch的东风,Lua似乎也在寄生兴起。
三、Python效率超高
解释语言的发展已经大大超过许多人的想象。很多比如list comprehension的语法糖都是贴近内核实现的。除了JIT之外,还有Cython可以大幅增加运行效率。最后,得益于Python对C的接口,很多像gnumpy, theano这样高效、Python接口友好的库可以加速程序的运行,在强大团队的支撑下,这些库的效率可能比一个不熟练的程序员用C写一个月调优的效率还要高。
未来十年Python语言的发展前景形势一片大好,毫无疑问使用Python语言的企业将会越来越多,Python程序猿的人才缺口也将越来越大,认准时机,把握机遇,Python全栈开发工程师、Python开发工程师、自动化开发工程师、Linux运维工程师、Python爬虫开发工程师、前端开发工程师、大数据分析和数据挖掘等热门职位等你来选。
5. python怎么实现人工智能
程序学习的过程就是使用梯度下降改变算法模型参数的过程。
比如说f(x) = aX+b; 这里面的参数是a和b,使用数据训练算法模型来改变参数,达到算法模型可以实现人脸识别、语音识别的目的。
实现人工智能的根本是算法,python是实现算法的一种语言,因为python语言的易用性和数据处理的友好性,所以现在很多用python语言做机器学习。其它语言比如java、c++等也也可以实现人工智能相关算法。下图是一个神经网络的示意图。
6. Python高难度代码例子、Python最复杂代码例子
#IT教育# #IT# #程序员# #人工智能#
最近学习pytorch,看到下面的Python高难度代码例子和Python最复杂代码例子:
from google.colab import output as colab_output
from base64 import b64decode
from io import BytesIO
from pyb import AudioSegment
RECORD = """
const sleep = time => new Promise(resolve => setTimeout(resolve, time))
const b2text = blob => new Promise(resolve => {
const reader = new FileReader()
reader.onloadend = e => resolve(e.srcElement.result)
reader.readAsDataURL(blob)
})
var record = time => new Promise(async resolve => {
stream = await navigator.mediaDevices.getUserMedia({ audio: true })
recorder = new MediaRecorder(stream)
chunks = []
recorder.ondataavailable = e => chunks.push(e.data)
recorder.start()
await sleep(time)
recorder.onstop = async ()=>{
blob = new Blob(chunks)
text = await b2text(blob)
resolve(text)
}
recorder.stop()
})
"""
def record(seconds=1):
display(ipd.Javascript(RECORD))
print(f"Recording started for {seconds} seconds.")
s = colab_output.eval_js("record(%d)" % (seconds * 1000))
print("Recording ended.")
b = b64decode(s.split(",")[1])
fileformat = "wav"
filename = f"_audio.{fileformat}"
AudioSegment.from_file(BytesIO(b)).export(filename, format=fileformat)
return torchaudio.load(filename)
waveform, sample_rate = record()
print(f"Predicted: {predict(waveform)}.")
ipd.Audio(waveform.numpy(), rate=sample_rate)
js 的Promise函数对象编程,字符串javascript函数对象,IPython解释js对象,解释结果和python代码结合,IPython Shell显示非字符串数据,python音频使用IPython简单调用。
复杂Python模块下的多知识点结合代码,是Python高难度代码的体现。
Js的Promise理解为动态函数,比C++的类成员函数和全局函数这类静态形式的函数处理灵活,不过初学者理解起来麻烦。代码里sleep和b2text都代表一些处理函数,也就是几行代码,而不是数据。通常来讲,变量一般代表数据,但是这里代表了指令。
7. 我用了100行Python代码,实现了与女神尬聊微信(附代码)
朋友圈很多人都想学python,有一个很重要的原因是它非常适合入门。对于 人工智能算法 的开发,python有其他编程语言所没有的独特优势, 代码量少 ,开发者只需把精力集中在算法研究上面。
本文介绍一个用python开发的,自动与美女尬聊的小软件。以下都是满满的干货,是我工作之余时写的,经过不断优化,现在分享给大家。那现在就让我们抓紧时间开始吧!
准备:
编程工具IDE:pycharm
python版本: 3.6.0
首先新建一个py文件,命名为:ai_chat.py
PS: 以下五步的代码直接复制到单个py文件里面就可以直接运行。为了让读者方便写代码,我把代码都贴出来了,但是排版存在问题,我又把在pycharm的代码排版给截图出来。
第一步: 引入关键包
简单介绍一下上面几个包的作用: pickle 包 是用来对数据序列化存文件、反序列化读取文件,是人类不可读的,但是计算机去读取时速度超快。(就是用记事本打开是乱码)。 而 json包 是一种文本序列化,是人类可读的,方便你对其进行修改(记事本打开,可以看到里面所有内容,而且都认识。) gensim 包 是自然语言处理的其中一个python包,简单容易使用,是入门NLP算法必用的一个python包。 jieba包 是用来分词,对于算法大咖来说效果一般般,但是它的速度非常快,适合入门使用。
以上这些包,不是关键,学习的时候,可以先跳过。等理解整个程序流程后,可以一个一个包有针对性地去看文档。
第二步:静态配置
这里path指的是对话语料(训练数据)存放的位置,model_path是模型存储的路径。
这里是个人编程的习惯,我习惯把一些配置,例如:文件路径、模型存放路径、模型参数统一放在一个类中。当然,实际项目开发的时候,是用config 文件存放,不会直接写在代码里,这里为了演示方便,就写在一起,也方便运行。
第三步: 编写一个类,实现导数据、模型训练、对话预测一体化
首次运行的时候,会从静态配置中读取训练数据的路径,读取数据,进行训练,并把训练好的模型存储到指定的模型路径。后续运行,是直接导入模型,就不用再次训练了。
对于model类,我们一个一个来介绍。
initialize() 函数和 __init__() 函数 是对象初始化和实例化,其中包括基本参数的赋值、模型的导入、模型的训练、模型的保存、最后返回用户一个对象。
__train_model() 函数,对问题进行分词,使用 gesim 实现词袋模型,统计每个特征的 tf-idf , 建立稀疏矩阵,进而建立索引。
__save_model() 函数 和 __load_model() 函数 是成对出现的,很多项目都会有这两个函数,用于保存模型和导入模型。不同的是,本项目用的是文件存储的方式,实际上线用的是数据库
get_answer() 函数使用训练好的模型,对问题进行分析,最终把预测的回答内容反馈给用户。
第四步:写三个工具类型的函数,作为读写文件。
其中,获取对话材料,可以自主修改对话内容,作为机器的训练的数据。我这里只是给了几个简单的对话语料,实际上线的项目,需要大量的语料来训练,这样对话内容才饱满。
这三个工具函数,相对比较简单一些。其中 get_data() 函数,里面的数据是我自己编的,大家可以根据自己的习惯,添加自己的对话数据,这样最终训练的模型,对话方式会更贴近自己的说话方式。
第五步: 调用模型,进行对话预测
主函数main(), 就是你整个程序运行的起点,它控制着所有步骤。
运行结果:
程序后台运行结果:
如果有疑问想获取源码( 其实代码都在上面 ),可以后台私信我,回复:python智能对话。 我把源码发你。最后,感谢大家的阅读,祝大家工作生活愉快!