用于 AI 和 ML 的 7 個(gè) Python 庫(python ai模塊)
全球的開發(fā)人員都喜歡使用 Python,因?yàn)樗鼛в袔讉€(gè)基于 AI 的庫。根據(jù) Statista 的數(shù)據(jù),用于 AI 的 Python 正在成為趨勢,并被用于 36% 的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的開發(fā)項(xiàng)目。一些用于 AI 和 ML 的頂級 Python 庫是 Numpy、Pandas、Matplotlib、SciPy 等。
1. NumPy — 開源數(shù)值庫
大多數(shù) AI 開發(fā)人員將 NumPy 視為開發(fā)一系列解決方案的最佳 Python 庫。使用 Python 庫 NumPy 開發(fā) AI 可讓您輕松地對不同的矩陣執(zhí)行各種數(shù)學(xué)運(yùn)算。此外,它需要更少的存儲容量并具有出色的速度性能。您可以使用它來處理傅里葉變換、隨機(jī)數(shù)、聲波、圖像和各種其他二進(jìn)制函數(shù)。
NumPy的主要特點(diǎn):
- 數(shù)組可以是一維的,也可以是多維的
- 協(xié)助實(shí)現(xiàn)跨平臺功能
- 帶有同構(gòu)陣列
- 提供陣列廣播
- 通用數(shù)據(jù)的多維容器
NumPy的實(shí)際應(yīng)用:
- 災(zāi)害管理
- 機(jī)械振動
- 概率與統(tǒng)計(jì)
2. Pandas — 數(shù)據(jù)分析庫
Pandas 是另一個(gè)用于處理機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案的頂級 Python 庫。該庫在分析和操作數(shù)據(jù)方面提供幫助,并允許您管理多維數(shù)據(jù)、時(shí)間序列等的概念。這個(gè)開源庫可以訪問和操作來自多個(gè)來源的數(shù)據(jù),如 CSV、SQL 數(shù)據(jù)庫、JSON 文件和 Excel。高級庫附帶了 Series 和 DataFrames,有助于數(shù)據(jù)表示和操作。
Pandas的主要特點(diǎn):
- 管理、瀏覽和操作數(shù)據(jù)
- 對齊數(shù)據(jù)并為其編制索引
- 可以處理數(shù)據(jù)中的缺失值
- 支持多種文件格式
- 對數(shù)據(jù)集執(zhí)行數(shù)學(xué)運(yùn)算
Pandas在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用:
- Netflix 推薦
- 股票預(yù)測
- 銀行業(yè)的流失率
3. Matplotlib — 在 Python 中開發(fā)交互式可視化
這個(gè) Python 庫有助于數(shù)據(jù)可視化,用于創(chuàng)建繪圖、圖形和圖表。廣泛的繪圖可用性使其非常適合與不同的 Python 庫一起使用,包括 Pandas、NumPy、SciPy 等。它是開源的,可用于在 AI 開發(fā)項(xiàng)目中構(gòu)建靜態(tài)和動態(tài)可視化。如果您知道如何使用 MATLAB,您可以輕松使用 Matplotlib,因?yàn)樗峁┝祟愃频挠脩艚缑妗?/span>
Matplotlib的主要特點(diǎn):
- 開發(fā)子圖網(wǎng)格的語義方式
- 可以設(shè)置軸框的縱橫比
- 指定圖例文本標(biāo)簽的顏色
- 可以直接使用字符串或函數(shù)作為字符串格式化程序的輸入
- 使用自定義裝飾器包裝函數(shù)
Matplotlib 的實(shí)際應(yīng)用:
- 房價(jià)分析
- 信用違約風(fēng)險(xiǎn)分析
- 分析氣候
4. SciPy — 用于陣列優(yōu)化的嵌入式模塊
SciPy(Scientific Python)是一個(gè)基于NumPy的開源庫。它有助于涉及海量數(shù)據(jù)集的技術(shù)和科學(xué)計(jì)算。該庫帶有用于數(shù)據(jù)操作和可視化的高級命令,并且非常適合處理圖像。您可以使用 Scipy 在科學(xué)分析和工程領(lǐng)域進(jìn)行圖像處理。它為您提供用于數(shù)組優(yōu)化、線性代數(shù)等的嵌入式模塊。
SciPy的主要特點(diǎn):
- 用于優(yōu)化、線性代數(shù)、積分等的模塊。
- 適用于信號和圖像處理
- 廣泛的數(shù)學(xué)函數(shù)
- 特殊函數(shù)包括立方根、指數(shù)、朗伯特等。
SciPy的實(shí)際應(yīng)用:
- 數(shù)據(jù)科學(xué)項(xiàng)目
- 游戲開發(fā)
- 科學(xué)和數(shù)值計(jì)算
5. Scikit-Learn — 支持監(jiān)督和無監(jiān)督 ML
Scikit-Learn 最初是 SciPy 庫的第三方擴(kuò)展。但是,現(xiàn)在它是一個(gè)成熟的 Python 庫,具有廣泛的聚類、回歸和分類算法。它主要與 NumPy 和 SciPy 等其他庫結(jié)合使用。專門的 Python 開發(fā)人員可以出于各種目的操作此庫,例如分析客戶行為、預(yù)測疾病等。
Scikit-Learn的主要特點(diǎn):
- 用于優(yōu)化、線性代數(shù)、積分等的模塊。
- 適用于信號和圖像處理
- 廣泛的數(shù)學(xué)函數(shù)
- 特殊函數(shù)包括立方根、指數(shù)、朗伯特等。
Scikit-Learn的實(shí)際應(yīng)用:
- 被 Spotify 使用
- 心臟病預(yù)測
- 分析客戶購買行為
6. TensorFlow — 由 Google 開發(fā)
TensorFlow 是用于 AI 和 ML 應(yīng)用程序的最佳 Python 庫之一。借助高級庫,您可以在開發(fā)項(xiàng)目中利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自然語言處理、偏微分方程等。使用 TensorFlow AI 庫構(gòu)建獨(dú)特的響應(yīng)式應(yīng)用程序,在臺式機(jī)、PC、智能手機(jī)等設(shè)備上提供最佳性能是可行的。
TensorFlow 的主要特點(diǎn):
- 允許快速、更輕松的計(jì)算
- 由深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供支持
- 兼容各種計(jì)算平臺
- 并行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練
- 支持高級 API
TensorFlow 的實(shí)際應(yīng)用:
- 語音/圖像識別
- 自動駕駛汽車
- 情緒分析
7. PyTorch — 適用于 NLP 和計(jì)算機(jī)視覺
PyTorch 是用于 AI 的 Python 庫之一,它在更短的時(shí)間內(nèi)獲得了極大的普及。與大多數(shù)其他 AI 庫不同,它同時(shí)支持 GPU 和 CPU 計(jì)算。PyTorch 有助于開發(fā)可在運(yùn)行時(shí)修改的計(jì)算圖。
該庫在處理簡單、輕量級或復(fù)雜的繁重圖形時(shí)提供高速性能。此外,它還具有機(jī)器學(xué)習(xí)編譯器 Glow,用于增強(qiáng)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能。
PyTorch的主要特點(diǎn):
- 模式之間的無縫轉(zhuǎn)換
- 動態(tài)圖計(jì)算
- 自動區(qū)分
- 張量是通用的 n 維數(shù)組
- 豐富的強(qiáng)大 API 集
PyTorch 的實(shí)際應(yīng)用:
- 物體檢測
- 生成式應(yīng)用程序
- 圖像分類 上一級