Theano - 安裝

Theano 可以安裝在 Windows、MacOS 和 Linux 上。所有情況下的安裝都非常簡單。在安裝 Theano 之前，您必須安裝其依賴項。以下是依賴項列表：

• Python
• NumPy - 必需
• SciPy - 僅在使用稀疏矩陣和特殊函式時需要
• BLAS - 提供執行基本向量和矩陣運算的標準構建塊

您可以根據需要選擇安裝以下可選軟體包：

• nose: 用於執行 Theano 的測試套件
• Sphinx - 用於構建文件
• Graphiz 和 pydot - 用於處理圖形和影像
• NVIDIA CUDA 驅動程式 - GPU 程式碼生成/執行所需
• libgpuarray - 在 CUDA 和 OpenCL 裝置上進行 GPU/CPU 程式碼生成所需

我們將討論在 MacOS 上安裝 Theano 的步驟。

MacOS 安裝

要安裝 Theano 及其依賴項，請使用命令列中的 pip，如下所示。這些是在本教程中我們將需要的最少依賴項。

$ pip install Theano
$ pip install numpy
$ pip install scipy
$ pip install pydot

您還需要使用以下命令安裝 OSx 命令列開發工具：

$ xcode-select --install

您將看到以下螢幕。單擊安裝按鈕以安裝該工具。

安裝成功後，您將在控制檯上看到成功訊息。

測試安裝

安裝成功完成後，在 Anaconda Jupyter 中開啟一個新的筆記本。在程式碼單元格中，輸入以下 Python 指令碼：

示例

import theano
from theano import tensor
a = tensor.dscalar()
b = tensor.dscalar()
c = a + b
f = theano.function([a,b], c)
d = f(1.5, 2.5)
print (d)

輸出

執行指令碼，您應該看到以下輸出：

4.0

為了方便您參考，下面顯示了執行的螢幕截圖：

如果您獲得上述輸出，則說明您的 Theano 安裝成功。如果不是，請按照 Theano 下載頁面上的除錯說明解決問題。

什麼是 Theano？

既然您已成功安裝 Theano，讓我們首先嚐試瞭解什麼是 Theano？Theano 是一個 Python 庫。它允許您定義、最佳化和評估數學表示式，尤其是機器學習模型開發中使用的那些表示式。Theano 本身不包含任何預定義的 ML 模型；它只是促進了其開發。在處理多維陣列時，它特別有用。它與 NumPy 無縫整合，NumPy 是 Python 中用於科學計算的基本且廣泛使用的軟體包。

Theano 促進了 ML 開發中使用的數學表示式的定義。此類表示式通常涉及矩陣運算、微分、梯度計算等。

Theano 首先為您的模型構建整個計算圖。然後，它透過對圖應用多種最佳化技術將其編譯成高效的程式碼。編譯後的程式碼透過 Theano 中名為 function 的特殊操作注入到 Theano 執行時中。我們重複執行此 function 來訓練神經網路。與使用純 Python 程式碼甚至完整的 C 實現相比，訓練時間大大減少了。

我們現在將瞭解 Theano 開發的過程。讓我們從如何在 Theano 中定義數學表示式開始。