嘿,大家好!今天咱们聊聊深度学习框架里那些“腹黑”的家伙——计算图。你可能觉得“计算图”听起来高深莫测,但其实它就像一张藏宝图,指引着数据在神经网络里“寻宝”。 TensorFlow和PyTorch是目前最火的两个寻宝工具,它们都用到了计算图,但它们的寻宝方式,也就是设计哲学,却截然不同:一个玩的是“静态图”,一个玩的是“动态图”。 那这静态图和动态图到底是个啥?别急,咱们这就开始解密。 第一章:啥是计算图?别告诉我你不知道! 想象一下,你要做一道菜,比如番茄炒蛋。你需要先切番茄、打鸡蛋,然后把它们炒在一起。这整个过程,你可以用一张流程图来表示: 1. 买菜 (输入:无) 2. 切番茄 (输入:番茄) 3. 打鸡蛋 (输入:鸡蛋) 4. 热锅 (输入:无) 5. 炒番茄和鸡蛋 (输入:切好的番茄, 打好的鸡蛋) 6. 出锅 (输出:番茄炒蛋) 计算图就类似于这个流程图,它描述了数据(比如图像、文本)在神经网络中是如何流动的,以及每一步要进行什么操作(比如卷积、激活)。更具体地说,它是由节点(Nodes)和边(Edges)组成的有向无环图(DAG)。 节点 (Nodes): 代表操作 ( …
Python高级技术之:`Scikit-learn`的流水线(`Pipeline`):如何构建和管理完整的机器学习工作流。
各位靓仔靓女,大家好!我是你们今天的机器学习流水线架构师,咱们今天要聊聊Scikit-learn的Pipeline,保证让你的机器学习项目像一条整齐的生产线,高效又优雅! 开场白:机器学习的厨房,你家的乱不乱? 大家在搞机器学习的时候,是不是经常碰到这种情况:数据预处理一堆代码,模型训练又一堆代码,调参优化再来一堆代码,最后部署上线,简直像个乱糟糟的厨房,各种调料、食材乱摆乱放,想找个勺子都费劲? Scikit-learn的Pipeline就是来拯救你这个“脏乱差”厨房的。它可以把一系列的数据处理步骤和模型训练步骤串联起来,形成一个完整的、可重复使用的机器学习工作流。 一、Pipeline是什么?本质就是个串串香! 简单来说,Pipeline就是一个容器,它可以把多个Scikit-learn的Transformer(转换器,比如标准化、特征选择)和Estimator(估计器,比如分类器、回归器)像串串香一样串起来。 你可以想象一下,把烤串师傅(数据预处理)和烧烤师傅(模型训练)用一条流水线连接起来,顾客(输入数据)来了,烤串师傅负责把肉串穿好,烧烤师傅直接拿过去烤,最后送到顾客嘴里。整 …
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Python高级技术之:`NumPy`的`ndarray`:内存布局、`strides`和`broadcast`的底层机制。
大家好,欢迎来到“NumPy底层探秘”讲座,我是今天的导游老王。今天咱们不聊虚的,直接扒开NumPy的心脏,看看ndarray这玩意儿是怎么在内存里安家的,strides又是怎么玩转索引的,还有broadcast这魔法是如何炼成的。准备好了吗?系好安全带,发车! 第一站:内存布局——ndarray的安身之所 想象一下,你是一位房地产开发商,手头有一堆数据要安排入住。NumPy的ndarray就是你的小区,而你的任务就是给这些数据分配房间。 ndarray在内存中存储数据时,采用的是连续的内存块。这就好比小区里的房子是挨个儿盖的,保证了数据的紧凑性。但是,数据类型不同,需要的房间大小也不同啊! 比如,int32类型的数组,每个元素需要4个字节;float64类型的数组,每个元素需要8个字节。NumPy会根据你指定的数据类型,提前规划好整个小区的大小。 import numpy as np # 创建一个 int32 类型的数组 arr_int = np.array([1, 2, 3, 4, 5], dtype=np.int32) print(f”数组数据类型: {arr_int.dtype …
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Python高级技术之:`Pandas`的`DataFrame`内部实现:`Block Manager`和`Index`的内存优化。
各位观众老爷们,大家好!今天咱不开车,来聊聊Pandas DataFrame里的“潜规则”——Block Manager和Index的内存优化。别害怕,听名字唬人,其实就是教你省钱(内存)的小技巧。 Part 1: DataFrame的“骨架”:Block Manager 咱们先来扒一扒DataFrame的皮,看看它的骨架长啥样。 你可能觉得DataFrame就是一个表格,但实际上,Pandas为了提高效率,把不同类型的数据分成了不同的“块”(Blocks)来存储。 举个例子,你有一个DataFrame,既有整数,又有浮点数,还有字符串,那么Pandas就会把它分成三个Block:一个存整数,一个存浮点数,一个存字符串。 这就是Block Manager的核心思想:同类型的数据住一起,方便管理和运算。 import pandas as pd import numpy as np # 创建一个混合类型的DataFrame df = pd.DataFrame({ ‘A’: np.arange(5, dtype=’int64′), ‘B’: pd.array([True, False, Tr …
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Python高级技术之:`Python`的`Pythonic`代码:如何编写更符合`Python`哲学的高质量代码。
各位朋友,晚上好!我是你们今晚的Python编程向导。咱们今晚不讲那些高深莫测的算法,也不聊那些云里雾里的框架,咱们聊点接地气的——Pythonic代码,也就是怎么把Python写得更“Python”。 想象一下,你用英语写一篇文章,语法正确,意思也表达清楚了,但总觉得少了点味道,不够地道。Python代码也是一样,能跑只是基础,写的漂亮、优雅,才算登堂入室。 那么,什么才是Pythonic?简单来说,就是遵循Python的设计哲学,写出简洁、易读、可维护的代码。就像学一门外语,要学会用母语的思维方式去思考和表达。 咱们今天就来聊聊,如何把你的Python代码变得更“Pythonic”。 一、 拥抱Python之禅 (The Zen of Python) 在开始之前,咱们先来温习一下Python的灵魂——Python之禅。在Python解释器中输入import this,你就能看到它: >>> import this The Zen of Python, by Tim Peters Beautiful is better than ugly. Explicit is …
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Python高级技术之:`Python`的`PEP 8`:从代码风格到可读性的深层理解。
各位代码界的弄潮儿,大家好!我是今天的主讲人,很高兴能和大家一起聊聊 Python 这门语言中的“颜值担当”—— PEP 8。 今天,我们不光要聊聊 PEP 8 到底是个啥,更要深入剖析它背后的设计哲学,以及如何将它应用到我们的日常开发中,让我们的代码不仅能跑,还能“美”起来! 开场白:你真的了解你的代码吗? 想象一下,你辛辛苦苦写了一段代码,功能强大,性能卓越,但是…只有你自己能看懂!或者说,半年之后,你自己都看不懂了!这恐怕是程序员最悲伤的故事之一了。 代码不仅是给机器看的,更是给人看的,尤其是团队合作的时候。如果团队成员都写着风格迥异的代码,那简直就是一场灾难,调试和维护的成本会大大增加。 所以,代码的可读性至关重要。而 PEP 8,就是 Python 社区为了提高代码可读性而制定的官方风格指南。它可以看作是 Python 代码的“美容秘籍”,让你的代码更加优雅、易懂,更容易被维护。 第一部分:PEP 8 是什么?为什么我们需要它? PEP 8,全称是 Python Enhancement Proposal 8,也就是 Python 增强提案第 8 号。它是由 Guido van …
Python高级技术之:`Python`的`__setitem__`和`__getitem__`:如何实现类似`dict`的对象。
Python高级技术讲座:当__setitem__和__getitem__相遇,dict都要抖三抖! 哈喽,大家好!我是今天的讲师,咱们今天不聊人生理想,就聊聊Python里面那些“扮猪吃老虎”的魔法方法。今天的主角是 __setitem__ 和 __getitem__,它们俩一出手,就能让你轻松打造一个和 dict 一样好用,甚至更好用的自定义对象。 1. dict 的魅力与局限 dict (字典)是Python中最常用的数据结构之一,它的键值对存储方式简直不要太方便。 你想存个学生的名字和年龄? {‘name’: ‘张三’, ‘age’: 18}, 完事儿! 想找张三的年龄? my_dict[‘name’], 一秒搞定! 但是,dict 也有它的局限性。 比如: 行为固定: dict的行为基本是固定的,你想在访问或设置值的时候做点额外的事情,就比较麻烦。 不能自定义验证: 你不能直接在 dict 里面加一些约束,比如要求所有的key必须是字符串,value必须是正整数。 所以,如果我们需要更灵活、更定制化的键值对存储方式,就得自己动手丰衣足食了!而__setitem__ 和 __g …
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Python高级技术之:`Python`的`Web`框架`Starlette`:`ASGI`框架的极简主义设计。
各位观众老爷,大家好! 今天咱来聊聊 Python Web 开发里的一匹黑马,一个轻量级、高性能的 ASGI 框架—— Starlette。 别看它名字像个小星星,实力可一点都不弱,绝对能让你的 Web 开发之旅闪闪发光。 开场白:为啥要学 Starlette? 在 Web 开发的世界里,框架那是相当的重要。 它就像一个预制好的工具箱,里面装满了各种工具,能帮你快速搭建 Web 应用,省去很多重复造轮子的功夫。 Python 界有 Django 这样的大佬,但有时候我们不需要这么重的框架,只想轻装上阵,快速搞定一些简单的 API 或者服务,这时候 Starlette 就派上用场了。 Starlette 的设计理念是极简主义,它只专注于提供 Web 框架的核心功能,其他的都交给第三方库来完成。 这种设计思路让 Starlette 非常灵活,你可以根据自己的需求选择合适的组件,打造一个定制化的 Web 应用。 更重要的是,Starlette 是一个 ASGI 框架,这意味着它可以处理异步请求,从而提高应用的性能。 啥是 ASGI?跟 WSGI 有啥区别? 要理解 Starlette 的优势 …
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Python高级技术之:`Python`的`asyncio`和`GIL`:`await`在`GIL`中的释放时机。
各位观众老爷,晚上好!我是你们的老朋友,BUG终结者。今天咱们来聊聊Python异步编程里一个让人又爱又恨的话题:asyncio和GIL的爱恨纠葛,重点剖析await在GIL中的释放时机。 开场白:GIL这货,甩也甩不掉的影子 话说Python这门语言啊,简单易用,深受广大程序员的喜爱。但是!凡事都有个“但是”,Python有个全局解释器锁(Global Interpreter Lock,简称GIL),它就像一个看场子的保安,每次只允许一个线程执行Python字节码。这就意味着,即使你的机器有八核、十六核,Python的多线程也只能“伪并发”,并不能真正利用多核优势。 但是,咱们程序员也不是吃素的,GIL挡不住我们追求高性能的脚步。于是,asyncio横空出世,它是一种基于单线程的并发模型,通过事件循环来调度协程,从而实现高效的IO密集型任务处理。 正餐:asyncio的崛起和await的妙用 asyncio的核心思想是:当一个协程在等待IO操作(比如网络请求、文件读写)时,它可以主动让出控制权,让其他协程有机会执行,从而避免阻塞。这种让出控制权的操作,就是通过await关键字来实现的 …
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Python高级技术之:`Python`的`FastAPI`:`ASGI`框架的性能优势和异步编程模型。
各位观众老爷,大家好!今天咱们聊聊Python界一颗冉冉升起的新星——FastAPI。这玩意儿啊,号称性能怪兽,而且跟异步编程关系密切,所以咱们得好好扒一扒它的皮,看看它到底是怎么做到既快又灵活的。 第一部分:ASGI是个什么玩意儿?为啥它能让FastAPI更快? 首先,咱们得先搞清楚ASGI是个什么东西。你可能听说过WSGI,它是Python Web开发的“老前辈”,但时代在进步,WSGI的缺点也逐渐暴露出来。 WSGI的限制: WSGI是同步的,也就是说,一个请求来了,必须处理完才能处理下一个。这对于需要长时间等待的操作(比如访问数据库、调用外部API)来说,效率太低了。想象一下,你排队买煎饼,前面的人要加十个鸡蛋,你只能干等着,多浪费时间啊! ASGI的闪亮登场: ASGI(Asynchronous Server Gateway Interface)就是来解决这个问题的。它允许Web服务器处理异步请求,也就是说,服务器可以在等待I/O操作完成的时候,去处理其他请求。这就好比煎饼摊老板可以同时做几个人的煎饼,大大提高了效率。 咱们用一个简单的表格来对比一下WSGI和ASGI: 特性 …