10 Leabharlannan Python as Fheàrr airson Ionnsachadh Inneal & AI

Tha fèill mhòr air Python thar nam bliadhnaichean gu bhith mar aon de na cànanan prògramaidh as mòr-chòrdte airson ionnsachadh innealan (ML) agus gnìomhan inntleachd fuadain (AI). Tha e air a dhol an àite mòran de na cànanan a th’ ann sa ghnìomhachas, agus tha e nas èifeachdaiche an taca ris na prìomh chànanan prògramaidh sin. A bharrachd air an sin, tha na h-òrdughan Beurla aige ga dhèanamh ruigsinneach do luchd-tòiseachaidh agus eòlaichean. 

Is e feart bunaiteach eile de Python a tha a’ tarraing mòran den luchd-cleachdaidh aige an cruinneachadh mòr de leabharlannan stòr fosgailte. Faodar na leabharlannan sin a chleachdadh le luchd-prògramaidh aig gach ìre de eòlas airson gnìomhan co-cheangailte ri ML agus AI, saidheans dàta, làimhseachadh ìomhaigh is dàta, agus mòran a bharrachd. 

Carson Python airson Ionnsachadh Inneal agus AI?

Chan e leabharlannan stòr fosgailte Python an aon fheart a tha ga dhèanamh fàbharach airson ionnsachadh innealan agus gnìomhan AI. Tha Python cuideachd gu math sùbailte agus sùbailte, a’ ciallachadh gum faodar a chleachdadh còmhla ri cànanan prògramaidh eile nuair a bhios feum air. Nas fhaide air adhart, faodaidh e obrachadh air cha mhòr a h-uile OS agus àrd-ùrlar air a’ mhargaidh. 

Faodaidh cur an gnìomh lìonraidhean neural domhainn agus algoirmean ionnsachadh innealan a bhith uamhasach ùineail, ach tha Python a’ tabhann mòran phasganan a ghearras sìos air seo. Tha e cuideachd na chànan prògramadh cuspair (OOP), a tha ga dhèanamh air leth feumail airson cleachdadh dàta èifeachdach agus seòrsachadh. 

Is e feart eile a tha a’ dèanamh Python fàbharach, gu sònraichte do luchd-tòiseachaidh, a choimhearsnachd luchd-cleachdaidh a tha a’ sìor fhàs. Leis gur e seo aon de na cànanan prògramaidh as luaithe a tha a’ fàs san t-saoghal, tha an àireamh de luchd-leasachaidh Python agus seirbheisean leasachaidh air a dhol suas. Tha coimhearsnachd Python a’ fàs còmhla ris a’ chànan, le buill ghnìomhach an-còmhnaidh a’ coimhead ri a chleachdadh gus dèiligeadh ri duilgheadasan ùra ann an gnìomhachas.

A-nis gu bheil fios agad carson a tha Python mar aon de na prìomh chànanan prògramaidh, seo na 10 leabharlannan python as fheàrr airson ionnsachadh innealan agus AI: 

1. ÀireamhPy

Tha NumPy air a mheas gu mòr mar an leabharlann Python as fheàrr airson ionnsachadh innealan agus AI. Is e leabharlann àireamhach stòr fosgailte a th’ ann a dh’fhaodar a chleachdadh gus diofar obrachaidhean matamataigeach a dhèanamh air diofar mhatrices. Tha NumPy air a mheas mar aon de na leabharlannan saidheansail as motha a chleachdar, agus is e sin as coireach gu bheil mòran de luchd-saidheans dàta an urra ris gus dàta a sgrùdadh. 

Feumaidh arrays NumPy fada nas lugha de àite stòraidh na liostaichean Python eile, agus tha iad nas luaithe agus nas goireasaiche airson an cleachdadh. Faodaidh tu an dàta sa mhaitrix a làimhseachadh, a thionndadh, agus ath-dhealbhadh le NumPy. Gu h-iomlan, tha NumPy na dheagh roghainn airson coileanadh mhodalan ionnsachaidh innealan àrdachadh gun cus obair iom-fhillte a dhìth. 

Seo cuid de na prìomh fheartan aig NumPy: 

• Nithean àrd-choileanadh N-dimensional array.
• Làimhseachadh cruth.
• Glanadh / làimhseachadh dàta.
• Obrachaidhean staitistigeil agus ailseabra sreathach.

2. SciPy

Tha SciPy na leabharlann stòr fosgailte an-asgaidh a tha stèidhichte air NumPy. Tha e gu sònraichte feumail airson seataichean mòra de dhàta, a bhith comasach air coimpiutaireachd saidheansail agus teignigeach a dhèanamh. Bidh SciPy cuideachd a’ tighinn le modalan freumhaichte airson optimization array agus ailseabra sreathach, dìreach mar NumPy. 

Tha an cànan prògramadh a’ toirt a-steach a h-uile gnìomh aig NumPy, ach bidh e gan tionndadh gu bhith nan innealan saidheansail a tha furasta an cleachdadh. Bidh e gu tric air a chleachdadh airson làimhseachadh ìomhaighean agus a’ toirt seachad feartan giullachd bunaiteach airson gnìomhan matamataigeach àrd-ìre, neo-shaidheansail. 

Tha SciPy mar aon de na leabharlannan Python stèidheachaidh mar thoradh air a dhreuchd ann am mion-sgrùdadh saidheansail agus innleadaireachd. 

Seo cuid de na prìomh fheartan aig SciPy:

• Cleachdaiche furasta.
• Sealladh agus làimhseachadh dàta.
• Mion-sgrùdadh saidheansail agus teicnigeach. 
• A 'cunntadh seataichean dàta mòra. 

3. Theano

Leabharlann Python àireamhach àireamhach, chaidh Theano a leasachadh gu sònraichte airson ionnsachadh innealan. Tha e a’ comasachadh optimization, mìneachadh, agus luachadh abairtean matamataigeach agus àireamhachadh matrix. Leigidh seo le bhith a’ cleachdadh arrays meudach gus modalan ionnsachaidh domhainn a thogail. 

Tha Theano na leabharlann air leth sònraichte, agus tha e air a chleachdadh sa mhòr-chuid le luchd-leasachaidh ionnsachadh innealan agus ionnsachadh domhainn agus prògramadairean. Bidh e a’ toirt taic do aonachadh le NumPy agus faodar a chleachdadh le aonad giullachd grafaigs (GPU) insead de aonad giullachd meadhanach (CPU), a thig gu àireamhachadh dàta-dian 140 uair nas luaithe. 

Seo cuid de na prìomh fheartan aig Theano:

• Innealan dearbhaidh aonaichte agus deuchainn aonad.
• Measaidhean luath agus seasmhach.
• Àireamhachadh dian dàta.
• Coimpiutaireachd matamataigeach àrd-choileanadh.

4. Bidh pandathan

Is e prìomh leabharlann Python eile air a’ mhargaidh Pandas, a bhios gu tric air a chleachdadh airson ionnsachadh innealan. Bidh e ag obair mar leabharlann mion-sgrùdadh dàta a bhios a’ sgrùdadh agus a’ làimhseachadh dàta, agus leigidh e le luchd-leasachaidh obrachadh gu furasta le dàta structarail ioma-thaobhach agus bun-bheachdan sreath ùine. 

Tha leabharlann Pandas a’ tabhann dòigh luath is èifeachdach air dàta a riaghladh agus a sgrùdadh le bhith a’ toirt seachad Sreath agus DataFrames, a bhios a’ riochdachadh dàta gu h-èifeachdach agus aig an aon àm ga làimhseachadh ann an diofar dhòighean. 

Seo cuid de na prìomh fheartan Pandas:

• Clàr-innse dàta.
• Co-thaobhadh dàta
• Co-aonachadh/ceangal dàta dàta.
• Làimhseachadh agus mion-sgrùdadh dàta. 

5. TensorFlow

Leabharlann Python eile an-asgaidh agus stòr fosgailte, tha TensorFlow gu sònraichte a’ dèanamh phrògraman eadar-dhealaichte. Anns an leabharlann tha cruinneachadh de dh’ innealan agus ghoireasan a leigeas le luchd-tòiseachaidh agus proifeiseantaich modalan DL agus ML a thogail, a bharrachd air lìonraidhean neural.

Tha TensorFlow air a dhèanamh suas de ailtireachd agus frèam a tha sùbailte, a leigeas leis ruith air diofar àrd-ùrlaran coimpiutaireachd leithid CPU agus GPU. Le sin air a ràdh, bidh e a’ coileanadh as fheàrr nuair a thèid obrachadh air aonad giullachd tensor (TPU). Bidh leabharlann Python gu tric air a chleachdadh gus ionnsachadh neartachaidh a chuir an gnìomh ann am modalan ML agus DL, agus faodaidh tu na modalan ionnsachaidh inneal fhaicinn gu dìreach. 

Seo cuid de na prìomh fheartan aig TensorFlow: 

• Ailtireachd agus frèam sùbailte.
• A 'ruith air diofar àrd-ùrlaran coimpiutaireachd. 
• Comasan tarraing às
• A’ riaghladh lìonraidhean neural domhainn. 

6. Keras

Tha Keras na leabharlann Python le còd fosgailte a tha ag amas air leasachadh agus luachadh lìonraidhean neural taobh a-staigh ionnsachadh innealan agus modalan ionnsachaidh domhainn. Tha e comasach dha ruith air mullach Theano agus Tensorflow, a tha a’ ciallachadh gun urrainn dha lìonraidhean neural a thrèanadh le glè bheag de chòd. 

Is fheàrr le leabharlann Keras gu tric leis gu bheil e modular, leudachail agus sùbailte. Tha seo ga dhèanamh na roghainn furasta a chleachdadh airson luchd-tòiseachaidh. Faodaidh e cuideachd amalachadh le amasan, sreathan, optimizers, agus gnìomhan gnìomhachaidh. Bidh Keras ag obair ann an diofar àrainneachdan agus faodaidh e ruith air CPUs agus GPUs. Tha e cuideachd a’ tabhann aon de na raointean as fharsainge airson seòrsachan dàta.

Seo cuid de na prìomh fheartan aig Keras: 

• Cruinneachadh dàta.
• A 'leasachadh sreathan neònach.
• A’ togail mhodalan ionnsachaidh domhainn agus ionnsachadh inneal.
• Gnìomhan gnìomh agus cosgais. 

7. PyTorch

Is e aon roghainn eile airson inneal stòr fosgailte ag ionnsachadh leabharlann Python PyTorch, a tha stèidhichte air Torch, frèam cànain prògramaidh C. Is e leabharlann saidheans dàta a th’ ann am PyTorch a ghabhas amalachadh le leabharlannan Python eile, leithid NumPy. Faodaidh an leabharlann grafaichean coimpiutaireachd a chruthachadh a ghabhas atharrachadh fhad 'sa tha am prògram a' ruith. Tha e gu sònraichte feumail airson tagraidhean ML agus DL mar giollachd cànain nàdarra (NLP) agus lèirsinn coimpiutair.

Tha cuid de na prìomh phuingean reic aig PyTorch a’ toirt a-steach an astar cur gu bàs àrd aige, as urrainn dha a choileanadh eadhon nuair a bhios e a’ làimhseachadh ghrafaichean trom. Tha e cuideachd na leabharlann sùbailte, comasach air obrachadh air pròiseasairean nas sìmplidhe no CPUs agus GPUs. Tha API cumhachdach aig PyTorch a leigeas leat leudachadh air an leabharlann, a bharrachd air pasgan inneal cànain nàdarra. 

Seo cuid de na prìomh fheartan aig PyTorch:

• Sgaoileadh staitistigeil agus obrachaidhean.
• Smachd air stòran-dàta.
• Leasachadh modailean DL.
• Àrd sùbailte. 

8. Scikit-Ionnsaich

An toiseach na leudachadh treas-phàrtaidh air leabharlann SciPy, tha Scikit-learn a-nis na leabharlann Python leis fhèin air Github. Tha e air a chleachdadh le companaidhean mòra leithid Spotify, agus tha mòran bhuannachdan ann a bhith ga chleachdadh. Airson aon, tha e air leth feumail airson algoirmean ionnsachadh innealan clasaigeach, leithid an fheadhainn airson lorg spama, aithneachadh ìomhaighean, dèanamh ro-innse, agus sgaradh teachdaiche. 

Is e fear eile de na prìomh phuingean reic aig Scikit-learn gu bheil e furasta eadar-obrachadh le innealan stac SciPy eile. Tha eadar-obrachadh cunbhalach agus furasta a chleachdadh aig Scikit-learn a tha ga dhèanamh furasta dhut dàta a cho-roinn agus a chleachdadh. 

Seo cuid de na prìomh fheartan aig Scikit-learn:

• Seòrsachadh dàta agus modaladh.
• Algorithms ionnsachaidh inneal deireadh-gu-deireadh.
• Ro-phròiseasadh dàta.
• Taghadh modail. 

9. Mathplotlib

Tha Matplotlib na aonachd de NumPy agus SciPy, agus chaidh a dhealbhadh gus a dhol an àite an fheum air cànan staitistigeil MATLAB seilbh a chleachdadh. Tha an leabharlann farsaing, an-asgaidh agus stòr fosgailte air a chleachdadh gus ìomhaighean statach, beòthail agus eadar-ghnìomhach a chruthachadh ann am Python. 

Cuidichidh leabharlann Python thu le bhith a’ tuigsinn an dàta mus gluais thu e gu giollachd dàta agus trèanadh airson gnìomhan ionnsachadh innealan. Tha e an urra ri innealan Python GUI gus plotaichean agus grafaichean a dhèanamh le APIan a tha ag amas air nithean. Bidh e cuideachd a’ toirt seachad eadar-aghaidh coltach ri MATLAB gus an urrainn do neach-cleachdaidh gnìomhan coltach ri MATLAB a choileanadh. 

Seo cuid de na prìomh fheartan aig Matplotlib:

• Cruthaich plotaichean càileachd foillseachaidh.
• Gnàthaich stoidhle lèirsinneach agus cruth.
• Às-mhalairt gu diofar chruthan faidhle.
• Figearan eadar-ghnìomhach as urrainn gluasad, panal, agus ùrachadh. 

10. gu cuilbheartach

A’ dùnadh a-mach ar liosta de na 10 leabharlannan Python as fheàrr airson ionnsachadh innealan agus AI tha Plotly, a tha na leabharlann fradharc an-asgaidh agus stòr fosgailte eile. Tha fèill mhòr air am measg luchd-leasachaidh mar thoradh air na clàran àrd-inbhe, bogaidh agus deiseil airson foillseachaidhean. Tha cuid de na clàran a tha ruigsinneach tro Plotly a’ toirt a-steach bogsaichean-bogsa, mapaichean teas, agus clàran builgean. 

Is e Plotly aon de na h-innealan fradharc dàta as fheàrr air a’ mhargaidh, agus tha e air a thogail a bharrachd air an inneal fradharc D3.js, HTML, agus CSS. Air a sgrìobhadh ann am Python, bidh e a’ cleachdadh frèam Django agus cuidichidh e le bhith a’ cruthachadh ghrafaichean eadar-ghnìomhach. Bidh e ag obair air diofar innealan anailis dàta agus fradharc agus leigidh e leat dàta a thoirt a-steach gu cairt gu furasta. Faodaidh tu cuideachd Plotly a chleachdadh gus deasgaichean sleamhnachaidh agus clàran-dannsa a chruthachadh. 

Seo cuid de na prìomh fheartan aig Plotly: 

• Clàran agus clàran.
• Inneal dealbh camara.
• Dàta mòr airson Python.
• Cuir a-steach dàta gu clàran gu furasta.