什么是 TensorFlow? 这个怎么运作? 组件和优点

已发表: 2021-07-20

无论您是学习机器学习还是 AI 爱好者,您一定听说过 TensorFlow。 它是机器学习和深度学习专业人士最受欢迎的解决方案之一,并已成为行业主打产品。

这意味着如果您想在 AI 和 ML 领域从事职业,您必须非常熟悉这项技术。 如果您想知道 TensorFlow 是什么以及它是如何工作的,那么您来对地方了,因为下面的文章将为您详细介绍这项技术。

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什么是 TensorFlow?

TensorFlow 是一个用于深度学习的开源库。 Google Brain 团队的人最初​​创建它是为了执行大型计算。 它并不是专门为深度学习而创建的。 然而,他们很快意识到 TensorFlow 对深度学习的实施是有益的,从那时起,他们就将其作为开源解决方案。

TensorFlow 捆绑了多种机器学习和深度学习算法和模型。 它允许您使用 Python 进行机器学习,并提供前端 API 来构建应用程序。 您可以使用 C++ 和 TensorFlow 来执行这些应用程序并享受高性能。

借助 TensorFlow,您可以轻松地为各种 ML 应用程序训练和运行深度神经网络。 这些包括词嵌入、手写数字分类、循环神经网络、图像识别、自然语言处理和偏微分方程模拟。

除了此类多功能应用程序外,TensorFlow 还允许您大规模执行生产预测,因为您可以使用相同的模型进行训练。

它接受张量,这是更高维度的多维数组。 它们在管理和利用大量数据方面非常有帮助。

TensorFlow 的组件有哪些?

要了解什么是 TensorFlow,首先要熟悉这项技术的组成部分:

1.张量

TensorFlow 中最重要的组件称为张量。 它是代表所有数据类型的多维矩阵或向量。 张量中的所有值都具有相同的数据类型,具有部分或完全已知的形状。 数据的形状是指数组或矩阵的维数。 所有 TensorFlow 计算都使用张量。 它们是软件的构建块。

张量可以源自计算作为结果或作为相同的输入数据。 TensorFlow 中的所有操作都在图中进行。 在 TensorFlow 中,图是一组连续的计算。

TensorFlow 中的每个操作都称为一个操作节点,它们相互关联。 图表概述了各个节点和操作之间的连接。 请记住,它不显示值。 节点的每条边都是张量。 换句话说,节点的边缘允许您用数据填充它。

2.图框架

Tensorflow 中的操作使用图框架。 该图将收集和描述训练期间发生的不同计算。 它提供各种好处。

Tensorflow 中的图表使得在多个 GPU 或 CPU 上使用该软件成为可能。 它还允许您在移动操作系统上使用该软件。 它的可移植性使您能够保留计算以供以后使用。 您可以保存图表,以便将来运行它,从而使您的任务更易于管理。

图中的计算是通过连接张量进行的。 每个张量都有一条边和一个节点。 节点承载操作并生成端点输出。 边解释了节点之间的输入输出关系。

它是如何工作的?

您可以使用 TensorFlow 构建数据流图。 数据流图是一种解释数据如何通过一系列处理节点或图移动的结构。 图中的每个节点都代表一个数学运算。

TensorFlow 通过 Python 语言为您提供编程所需的所有这些信息。 Python 是易于学习和使用的语言。 此外,很容易解释如何通过 Python 进行高级抽象。 在 Python 中,TensorFlow 的节点和张量都是 Python 对象,所有的 TensorFlow 应用程序都是 Python 应用程序。

但是,您不会在 Python 中执行实际的数学运算。 TensorFlow 中可用的转换库是高性能 C++ 二进制文件。 Python 只是引导这些部分之间的流量,并为您提供高级编程抽象,以便您可以连接它们。

因为您可以在任何目标上运行 TensorFlow 应用程序,例如 Android 或 iOS 设备、本地机器、云中的集群等,所以您也可以在不同的设备上运行生成的模型。

TensorFlow 的最新版本称为 TensorFlow 2.0,极大地改变了您使用这项技术的方式。 它引入了 Keras API,这使得使用 TensorFlow 变得更加简单,并提供对 TensorFlow Lite 的支持,允许您在更大范围的平台上部署模型。

唯一的问题是您必须重写为以前的 TensorFlow 版本重写的代码。

使用 TensorFlow 的好处

TensorFlow 是最流行的机器学习和深度学习技术之一。 它广泛流行的主要原因是它为企业提供的各种优势。 以下是使用 TensorFlow 的主要好处:

1. 开源

TensorFlow 是一个开源解决方案。 这意味着它可以免费使用,这大大增强了它的可访问性,因为公司无需投入太多即可开始使用 TensorFlow。

2. 图计算的使用

图形计算允许您通过 Tensorboard 可视化神经网络的构造。 通过可视化,您可以检查图表并生成所需的见解。

3.灵活

TensorFlow 兼容各种设备。 此外,TensorFlow lite 的引入使其更加灵活,因为它已与更多设备兼容。 只要您有兼容的设备(笔记本电脑、PC、云等),您就可以在任何地方使用 TensorFlow。

4. 多才多艺

TensorFlow 有许多 API 可用于大规模构建深度学习架构。 此外,它是谷歌的产品,可以访问谷歌的大量资源。 TensorFlow 可以轻松与许多 AI 和 ML 技术集成,使其具有高度的通用性。 由于其多种功能,您可以将 TensorFlow 用于各种深度学习应用程序。

详细了解 TensorFlow 和其他 AI 主题

TensorFlow有很多应用。 了解它的运作方式以及如何在深度学习中使用它是高级概念。 此外,您还必须了解人工智能和机器学习的基础知识才能正确使用该软件。

因此,学习 TensorFlow 及其相关概念的最有效方法是参加机器学习课程。 参加这样的课程将使您获得详细的课程并向专家学习。

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这是一门为期 12 个月的课程,要求您拥有学士学位,并且具有 50% 的数学或统计背景以及一年的编程或分析专业工作经验。 该计划提供 40 多个现场会议和 25 多个专家会议,以简化您的学习体验。

在课程期间,您将完成 14 个作业和项目,这些作业和项目将帮助您测试您对 AI、ML 和其他相关主题的了解。 在该计划期间,您将获得点对点网络机会。 upGrad 在超过 85 个国家/地区拥有学习者基础。 通过这个平台,您可以在全球范围内建立网络并显着加速您的职业发展。

除了这些优势之外,您还将获得职业指导、一对一的行业指导和及时的面试,这样您就可以在该领域追求有前途的职业。

结论

TensorFlow 是一种流行的 AI 技术,如果您有兴趣成为 AI 或 ML 专业人士,您必须熟悉该软件。

TensorFlow 使用张量并允许您执行图形计算。 如果您有兴趣了解有关 TensorFlow 的更多信息,我们建议您查看我们在上面分享的课程。

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