關於python的深度學習庫的信息

本文目錄一覽：

• 1、Python數據分析庫有哪些
• 2、最受歡迎的 15 大 Python 庫有哪些
• 3、人工智能 Python深度學習庫有哪些
• 4、常用Python機器學習庫有哪些
• 5、python機器學習方向的第三方庫是什麼
• 6、13個最常用的Python深度學習庫介紹

Python數據分析庫有哪些

Python數據分析必備的第三方庫：

1、Pandas

Pandas是Python強大、靈活的數據分析和探索工具，包含Serise、DataFrame等高級數據結構和工具，安裝Pandas可使Python中處理數據非常快速和簡單。

Pandas是Python的一個數據分析包，Pandas最初使用用作金融數據分析工具而開發出來，因此Pandas為時間序列分析提供了很好的支持。

Pandas是為了解決數據分析任務而創建的，Pandas納入了大量的庫和一些標準的數據模型，提供了高效的操作大型數據集所需要的工具。Pandas提供了大量是我們快速便捷的處理數據的函數和方法。Pandas包含了高級數據結構，以及讓數據分析變得快速、簡單的工具。

2、Numpy

Numpy可以提供數組支持以及相應的高效處理函數，是Python數據分析的基礎，也是Scipy、Pandas等數據處理和科學計算庫最基本的函數功能庫，且其數據類型對Python數據分析十分有用。

Numpy提供了兩種基本的對象：ndarray和ufunc。ndarray是存儲單一數據類型的多維數組，而ufunc是能夠對數組進行處理的函數。

3、Matplotlib

Matplotlib是強大的數據可視化工具和作圖庫，是主要用於繪製數據圖表的Python庫，提供了繪製各類可視化圖形的命令字庫、簡單的接口，可以方便用戶輕鬆掌握圖形的格式，繪製各類可視化圖形。

Matplotlib是Python的一個可視化模塊，他能方便的只做線條圖、餅圖、柱狀圖以及其他專業圖形。

Matplotlib是基於Numpy的一套Python包，這個包提供了豐富的數據繪圖工具，主要用於繪製一些統計圖形。

4、SciPy

SciPy是一組專門解決科學計算中各種標準問題域的包的集合，包含的功能有最優化、線性代數、積分、插值、擬合、特殊函數、快速傅里葉變換、信號處理和圖像處理、常微分方程求解和其他科學與工程中常用的計算等，這些對數據分析和挖掘十分有用。

SciPy是一款方便、易於使用、專門為科學和工程設計的Python包，它包括統計、優化、整合、線性代數模塊、傅里葉變換、信號和圖像處理、常微分方程求解器等。Scipy依賴於Numpy，並提供許多對用戶友好的和有效的數值例程，如數值積分和優化。

5、Keras

Keras是深度學習庫，人工神經網絡和深度學習模型，基於Theano之上，依賴於Numpy和Scipy，利用它可以搭建普通的神經網絡和各種深度學習模型，如語言處理、圖像識別、自編碼器、循環神經網絡、遞歸審計網絡、卷積神經網絡等。

6、Scrapy

Scrapy是專門為爬蟲而生的工具，具有URL讀取、HTML解析、存儲數據等功能，可以使用Twisted異步網絡庫來處理網絡通訊，架構清晰，且包含了各種中間件接口，可以靈活的完成各種需求。

7、Gensim

Gensim是用來做文本主題模型的庫，常用於處理語言方面的任務，支持TF-IDF、LSA、LDA和Word2Vec在內的多種主題模型算法，支持流式訓練，並提供了諸如相似度計算、信息檢索等一些常用任務的API接口。

最受歡迎的 15 大 Python 庫有哪些

1、Pandas：是一個Python包，旨在通過“標記”和“關係”數據進行工作，簡單直觀。它設計用於快速簡單的數據操作、聚合和可視化，是數據整理的完美工具。

2、Numpy：是專門為Python中科學計算而設計的軟件集合，它為Python中的n維數組和矩陣的操作提供了大量有用的功能。該庫提供了NumPy數組類型的數學運算向量化，可以改善性能，從而加快執行速度。

3、SciPy：是一個工程和科學軟件庫，包含線性代數，優化，集成和統計的模塊。SciPy庫的主要功能是建立在NumPy上，通過其特定子模塊提供有效的數值例程，並作為數字積分、優化和其他例程。

4、Matplotlib：為輕鬆生成簡單而強大的可視化而量身定製，它使Python成為像MatLab或Mathematica這樣的科學工具的競爭對手。

5、Seaborn：主要關注統計模型的可視化(包括熱圖)，Seaborn高度依賴於Matplotlib。

6、Bokeh：獨立於Matplotlib，主要焦點是交互性，它通過現代瀏覽器以數據驅動文檔的風格呈現。

7、Plotly：是一個基於Web用於構建可視化的工具箱，提供API給一些編程語言(Python在內)。

8、Scikits：是Scikits

Stack額外的軟件包，專為像圖像處理和機器學習輔助等特定功能而設計。它建立在SciPy之上，中集成了有質量的代碼和良好的文檔、簡單易用並且十分高效，是使用Python進行機器學習的實際行業標準。

9、Theano：是一個Python軟件包，它定義了與NumPy類似的多維數組，以及數學運算和表達式。此庫是被編譯的，可實現在所有架構上的高效運行。

10、TensorFlow：是數據流圖計算的開源庫，旨在滿足谷歌對訓練神經網絡的高需求，並且是基於神經網絡的機器學習系統DistBelief的繼任者，可以在大型數據集上快速訓練神經網絡。

11、Keras：是一個用Python編寫的開源的庫，用於在高層的接口上構建神經網絡。它簡單易懂，具有高級可擴展性。

12、NLTK：主要用於符號學和統計學自然語言處理(NLP) 的常見任務，旨在促進NLP及相關領域(語言學，認知科學人工智能等)的教學和研究。

13、Gensim：是一個用於Python的開源庫，為有向量空間模型和主題模型的工作提供了使用工具。這個庫是為了高效處理大量文本而設計，不僅可以進行內存處理，還可以通過廣泛使用NumPy數據結構和SciPy操作來獲得更高的效率。

人工智能 Python深度學習庫有哪些

由於Python的易用性和可擴展性，眾多深度學習框架提供了Python接口，其中較為流行的深度學習庫如下：

第一：Caffe

Caffe是一個以表達式、速度和模塊化為核心的深度學習框架，具備清晰、可讀性高和快速的特性，在視頻、圖像處理方面應用較多。

Caffe中的網絡結構與優化都以配置文件形式定義，容易上手，無須通過代碼構建網絡;網絡訓練速度快，能夠訓練大型數據集與State-of-the-art的模型，模塊化的組件可以方便地拓展到新的模型與學習任務上。

第二：Theano

Theano誕生於2008年，是一個高性能的符號計算及深度學習庫，被認為是深度學習庫的始祖之一，也被認為是深度學習研究和應用的重要標準之一。其核心是一個數學表達式的編譯器，專門為處理大規模神經網絡訓練的計算而設計。

Theano很好地整合了Numpy，可以直接使用Numpy的Ndarray，使得API接口學習成本大為降低;其計算穩定性好，可以精準地計算輸出值很小的函數;可動態地生成C或者CUDA代碼，用來編譯成高效的機器代碼。

第三：TensorFlow

TensorFlow是相對高階的機器學習庫，其核心代碼使用C++編寫，並支持自動求導，使得用戶可以方便地設計神經網絡結構，不需要親自編寫C++或CUDA代碼，也無須通過反向傳播求解梯度。由於底層使用C++語言編寫，運行效率得到了保證，並簡化線上部署的複雜度。

TensorFlow不只局限於神經網絡，其數據流式圖還支持非常自由的算法表達，也可以輕鬆實現深度學習以外的機器學習算法。

第四：Keras

Keras是一個高度模塊化的神經網絡庫，使用Python實現，並可以同時運行在TensorFlow和Theano上。

Keras專精於深度學習，其提供了到目前為止最方便的API，用戶僅需將高級的模塊拼在一起便可設計神經網絡，大大降低了編程開銷與理解開銷。

常用Python機器學習庫有哪些

Python作為一門理想的集成語言，將各種技術綁定在一起，除了為用戶提供更方便的功能之外，還是一個理想的粘合平台，在開發人員與外部庫的低層次集成人員之間搭建連接，以便用C、C++實現更高效的算法。

使用Python編程可以快速遷移代碼並進行改動，無須花費過多的精力在修改代碼與代碼規範上。開發者在Python中封裝了很多優秀的依賴庫，可以直接拿來使用，常見的機器學習庫如下：

1、Scikit-Learn

Scikit-Learn基於Numpy和Scipy，是專門為機器學習建造的一個Python模塊，提供了大量用於數據挖掘和分析的工具，包括數據預處理、交叉驗證、算法與可視化算法等一系列接口。

Scikit-Learn基本功能可分為六個部分：分類、回歸、聚類、數據降維、模型選擇、數據預處理。其中集成了大量分類、回歸、聚類功能，包括支持向量機、邏輯回歸、隨機森林、樸素貝葉斯等。

2、Orange3

Orange3是一個基於組件的數據挖掘和機器學習軟件套裝，支持Python進行腳本開發。它包含一系列的數據可視化、檢索、預處理和建模技術，具有一個良好的用戶界面，同時也可以作為Python的一個模塊使用。

用戶可通過數據可視化進行數據分析，包含統計分布圖、柱狀圖、散點圖，以及更深層次的決策樹、分層聚簇、熱點圖、MDS等，並可使用它自帶的各類附加功能組件進行NLP、文本挖掘、構建網絡分析等。

3、XGBoost

XGBoost是專註於梯度提升算法的機器學習函數庫，因其優良的學習效果及高效的訓練速度而獲得廣泛的關注。XGBoost支持並行處理，比起同樣實現了梯度提升算法的Scikit-Learn庫，其性能提升10倍以上。XGBoost可以處理回歸、分類和排序等多種任務。

4、NuPIC

NuPIC是專註於時間序列的一個機器學習平台，其核心算法為HTM算法，相比於深度學習，其更為接近人類大腦的運行結構。HTM算法的理論依據主要是人腦中處理高級認知功能的新皮質部分的運行原理。NuPIC可用於預測以及異常檢測，使用面非常廣，僅要求輸入時間序列即可。

5、Milk

Milk是Python中的一個機器學習工具包。Milk注重提升運行速度與降低內存佔用，因此大部分對性能敏感的代碼都是使用C++編寫的，為了便利性在此基礎上提供Python接口。重點提供監督分類方法，如SVMs、KNN、隨機森林和決策樹等。

python機器學習方向的第三方庫是什麼

Python開發工程師必知的十大機器學習庫：

一、Scikit-Learn

在機器學習和數據挖掘的應用中，Scikit-Learn是一個功能強大的Python包，我們可以用它進行分類、特徵選擇、特徵提取和聚集。

二、Statsmodels

Statsmodels是另一個聚焦在統計模型上的強大的庫，主要用於預測性和探索性分析，擬合線性模型、進行統計分析或者預測性建模，使用Statsmodels是非常合適的。

三、PyMC

PyMC是做貝葉斯曲線的工具，其包含貝葉斯模型、統計分布和模型收斂的診斷工具，也包含一些層次模型。

四、Gensim

Gensim被稱為人們的主題建模工具，其焦點是狄利克雷劃分及變體，其支持自然語言處理，能將NLP和其他機器學習算法更容易組合在一起，還引用Google的基於遞歸神經網絡的文本表示法word2vec。

五、Orange

Orange是一種帶有圖形用戶界面的庫，在分類、聚集和特徵選擇方法方面，相當齊全，還有交叉驗證的方法。

六、PyMVPA

PyMVPA是一種統計學習庫，包含交叉驗證和診斷工具，但沒有Scikit-learn全面。

七、Theano

Theano是最成熟的深度學習庫，它提供不錯的數據結構表示神經網絡的層，對線性代數來說很高效，與Numpy的數組類似，很多基於Theano的庫都在利用其數據結構，它還支持開箱可用的GPU編程。

八、PyLearn

PyLearn是一個基於Theano的庫，它給Theano引入了模塊化和可配置性，可以通過不同的配置文件來創建神經網絡。

九、Hebel

Hebel是一個帶有GPU支持的神經網絡庫，可以通過YAML文件決定神經網絡的屬性，提供了將神級網絡和代碼友好分離的方式，並快速地運行模型，它是用純Python編寫，是很友好的庫，但由於開發不久，就深度和廣大而言，還有些匱乏!

十、Neurolab

Neurolab是一個API友好的神經網絡庫，其包含遞歸神經網絡實現的不同變體，如果使用RNN，這個庫是同類API中最好的選擇之一。

13個最常用的Python深度學習庫介紹

13個最常用的Python深度學習庫介紹

如果你對深度學習和卷積神經網絡感興趣，但是並不知道從哪裡開始，也不知道使用哪種庫，那麼這裡就為你提供了許多幫助。

在這篇文章里，我詳細解讀了9個我最喜歡的Python深度學習庫。

這個名單並不詳盡，它只是我在計算機視覺的職業生涯中使用並在某個時間段發現特別有用的一個庫的列表。

這其中的一些庫我比別人用的多很多，尤其是Keras、mxnet和sklearn-theano。

其他的一些我是間接的使用，比如Theano和TensorFlow（庫包括Keras、deepy和Blocks等）。

另外的我只是在一些特別的任務中用過（比如nolearn和他們的Deep Belief Network implementation）。

這篇文章的目的是向你介紹這些庫。我建議你認真了解這裡的每一個庫，然後在某個具體工作情境中你就可以確定一個最適用的庫。

我想再次重申，這份名單並不詳盡。此外，由於我是計算機視覺研究人員並長期活躍在這個領域，對卷積神經網絡（細胞神經網絡）方面的庫會關注更多。

我把這個深度學習庫的列表分為三個部分。

第一部分是比較流行的庫，你可能已經很熟悉了。對於這些庫，我提供了一個通俗的、高層次的概述。然後，針對每個庫我詳細解說了我的喜歡之處和不喜歡之處，並列舉了一些適當的應用案例。

第二部分進入到我個人最喜歡的深度學習庫，也是我日常工作中使用最多的，包括：Keras、mxnet和sklearn-theano等。

最後，我對第一部分中不經常使用的庫做了一個“福利”板塊，你或許還會從中發現有用的或者是在第二板塊中我還沒有嘗試過但看起來很有趣的庫。

接下來就讓我們繼續探索。

針對初學者：

Caffe

提到“深度學習庫”就不可能不說到Caffe。事實上，自從你打開這個頁面學習深度學習庫，我就敢打保票你肯定聽說Caffe。

那麼，究竟Caffe是什麼呢？

Caffe是由Berkeley Vision and Learning Center（BVLC）建立的深度學習框架。它是模塊化的，速度極快。而且被應用於學術界和產業界的start-of-the-art應用程序中。

事實上，如果你去翻閱最新的深度學習出版物（也提供源代碼），你就很可能會在它們相關的GitHub庫中找到Caffe模型。

雖然Caffe本身並不是一個Python庫，但它提供綁定到Python上的編程語言。我們通常在新領域開拓網絡的時候使用這些綁定。

我把Caffe放在這個列表的原因是它幾乎被應用在各個方面。你可以在一個空白文檔里定義你的模型架構和解決方案，建立一個JSON文件類型的.prototxt配置文件。Caffe二進制文件提取這些.prototxt文件並培訓你的網絡。Caffe完成培訓之後，你可以把你的網絡和經過分類的新圖像通過Caffe二進制文件，更好的就直接通過Python或MATLAB的API。

雖然我很喜歡Caffe的性能（它每天可以在K40 GPU上處理60萬張圖片），但相比之下我更喜歡Keras和mxnet。

主要的原因是，在.prototxt文件內部構建架構可能會變得相當乏味和無聊。更重要的是， Caffe不能用編程方式調整超參數！由於這兩個原因，在基於Python的API中我傾向於對允許我實現終端到終端聯播網的庫傾斜（包括交叉驗證和調整超參數）。

Theano

在最開始我想說Theano是美麗的。如果沒有Theano，我們根本不會達到現有的深度學習庫的數量（特別是在Python）。同樣的，如果沒有numpy，我們就不會有SciPy、scikit-learn和 scikit-image,，同樣可以說是關於Theano和深度學習更高級別的抽象。

非常核心的是，Theano是一個Python庫，用來定義、優化和評估涉及多維數組的數學表達式。 Theano通過與numpy的緊密集成，透明地使用GPU來完成這些工作。

雖然可以利用Theano建立深度學習網絡，但我傾向於認為Theano是神經網絡的基石，同樣的numpy是作為科學計算的基石。事實上，大多數我在文章中提到的庫都是圍繞着Theano，使自己變得更加便利。

不要誤會我的意思，我愛Theano，我只是不喜歡用Theano編寫代碼。

在Theano建設卷積神經網絡就像只用本機Python中的numpy寫一個定製的支持向量機（SVM），當然這個對比並不是很完美。

你可以做到嗎？

當然可以。

它值得花費您的時間和精力嗎？

嗯，也許吧。這取決於你是否想擺脫低級別或你的應用是否需要。

就個人而言，我寧願使用像Keras這樣的庫，它把Theano包裝成更有人性化的API，同樣的方式，scikit-learn使機器學習算法工作變得更加容易。

TensorFlow

與Theano類似，TensorFlow是使用數據流圖進行數值計算的開源庫（這是所有神經網絡固有的特徵）。最初由谷歌的機器智能研究機構內的Google Brain Team研究人員開發，此後庫一直開源，並提供給公眾。

相比於Theano ，TensorFlow的主要優點是分布式計算，特別是在多GPU的環境中（雖然這是Theano正在攻克的項目）。

除了用TensorFlow而不是Theano替換Keras後端，對於TensorFlow庫我並沒有太多的經驗。然而在接下來的幾個月里，我希望這有所改變。

Lasagne

Lasagne是Theano中用於構建和訓練網絡的輕量級庫。這裡的關鍵詞是輕量級的，也就意味着它不是一個像Keras一樣圍繞着Theano的重包裝的庫。雖然這會導致你的代碼更加繁瑣，但它會把你從各種限制中解脫出來，同時還可以讓您根據Theano進行模塊化的構建。

簡而言之：Lasagne的功能是Theano的低級編程和Keras的高級抽象之間的一個折中。

我最喜歡的：

Keras

如果我必須選出一個最喜歡的深度學習Python庫，我將很難在Keras和mxnet中做出抉擇——但最後，我想我會選Keras。

說真的，Keras的好處我說都說不完。

Keras是一個最低限度的、模塊化的神經網絡庫，可以使用Theano或TensorFlow作為後端。Keras最主要的用戶體驗是，從構思到產生結果將會是一個非常迅速的過程。

在Keras中架構網絡設計是十分輕鬆自然的。它包括一些state-of-the-art中針對優化（Adam，RMSProp）、標準化（BatchNorm）和激活層（PReLU，ELU，LeakyReLU）最新的算法。

Keras也非常注重卷積神經網絡，這也是我十分需要的。無論它是有意還是無意的，我覺得從計算機視覺的角度來看這是非常有價值的。

更重要的是，你既可以輕鬆地構建基於序列的網絡（其中輸入線性流經網絡）又可以創建基於圖形的網絡（輸入可以“跳過”某些層直接和後面對接）。這使得創建像GoogLeNet和SqueezeNet這樣複雜的網絡結構變得容易得多。

我認為Keras唯一的問題是它不支持多GPU環境中並行地訓練網絡。這可能會也可能不會成為你的大忌。

如果我想儘快地訓練網絡，那麼我可能會使用mxnet。但是如果我需要調整超參數，我就會用Keras設置四個獨立的實驗（分別在我的Titan X GPUs上運行）並評估結果。

mxnet

我第二喜歡的深度學習Python庫無疑就是mxnet（重點也是訓練圖像分類網絡）。雖然在mxnet中站立一個網絡可能需要較多的代碼，但它會提供給你驚人數量的語言綁定（C ++、Python、R、JavaScript等）。

Mxnet庫真正出色的是分布式計算，它支持在多個CPU / GPU機訓練你的網絡，甚至可以在AWS、Azure以及YARN集群。

它確實需要更多的代碼來設立一個實驗並在mxnet上運行（與Keras相比），但如果你需要跨多個GPU或系統分配訓練，我推薦mxnet。

sklearn-theano

有時候你並不需要終端到終端的培養一個卷積神經網絡。相反，你需要把CNN看作一個特徵提取器。當你沒有足夠的數據來從頭培養一個完整的CNN時它就會變得特別有用。僅僅需要把你的輸入圖像放入流行的預先訓練架構，如OverFeat、AlexNet、VGGNet或GoogLeNet，然後從FC層提取特徵（或任何您要使用的層）。

總之，這就是sklearn-theano的功能所在。你不能用它從頭到尾的訓練一個模型，但它的神奇之處就是可以把網絡作為特徵提取器。當需要評估一個特定的問題是否適合使用深度學習來解決時，我傾向於使用這個庫作為我的第一手判斷。

nolearn

我在PyImageSearch博客上用過幾次nolearn，主要是在我的MacBook Pro上進行一些初步的GPU實驗和在Amazon EC2 GPU實例中進行深度學習。

Keras把 Theano和TensorFlow包裝成了更具人性化的API，而nolearn也為Lasagne做了相同的事。此外，nolearn中所有的代碼都是與scikit-learn兼容的，這對我來說絕對是個超級的福利。

我個人不使用nolearn做卷積神經網絡（CNNs），但你當然也可以用（我更喜歡用Keras和mxnet來做CNNs）。我主要用nolearn來製作Deep Belief Networks (DBNs)。

DIGITS

DIGITS並不是一個真正的深度學習庫（雖然它是用Python寫的）。DIGITS（深度學習GPU培訓系統）實際上是用於培訓Caffe深度學習模式的web應用程序（雖然我認為你可以破解源代碼然後使用Caffe以外其他的後端進行工作，但這聽起來就像一場噩夢）。

如果你曾經用過Caffe，那麼你就會知道通過它的終端來定義.prototxt文件、生成圖像數據、運行網絡並監管你的網絡訓練是相當繁瑣的。 DIGITS旨在通過讓你在瀏覽器中執行這些任務來解決這個問題。

此外，DIGITS的用戶界面非常出色，它可以為你提供有價值的統計數據和圖表作為你的模型訓練。另外，你可以通過各種輸入輕鬆地可視化網絡中的激活層。最後，如果您想測試一個特定的圖像，您可以把圖片上傳到你的DIGITS服務器或進入圖片的URL，然後你的Caffe模型將會自動分類圖像並把結果顯示在瀏覽器中。乾淨利落！

Blocks

說實話，雖然我一直想嘗試，但截至目前我的確從來沒用過Blocks（這也是我把它包括在這個列表裡的原因）。就像許多個在這個列表中的其他庫一樣，Blocks建立在Theano之上，呈現出一個用戶友好型的API。

deepy

如果讓你猜deepy是圍繞哪個庫建立的，你會猜什麼？

沒錯，就是Theano。

我記得在前一段時間用過deepy（做了初始提交），但在接下里的大概6-8個月我都沒有碰它了。我打算在接下來的博客文章里再嘗試一下。

pylearn2

雖然我從沒有主動地使用pylearn2，但由於歷史原因，我覺得很有必要把它包括在這個列表裡。 Pylearn2不僅僅是一般的機器學習庫（地位類似於scikit-learn），也包含了深度學習算法的實現。

對於pylearn2我最大的擔憂就是（在撰寫本文時），它沒有一個活躍的開發者。正因為如此，相比於像Keras和mxnet這樣的有積極維護的庫，推薦pylearn2我還有些猶豫。

Deeplearning4j

這本應是一個基於Python的列表，但我想我會把Deeplearning4j包括在這裡，主要是出於對他們所做事迹的無比崇敬——Deeplearning4j為JVM建立了一個開源的、分布式的深度學習庫。

如果您在企業工作，你可能會有一個塞滿了用過的Hadoop和MapReduce服務器的儲存器。也許這些你還在用，也許早就不用了。

你怎樣才能把這些相同的服務器應用到深度學習里？

事實證明是可以的——你只需要Deeplearning4j。

總計

以上就是本文關於13個最常用的Python深度學習庫介紹的全部內容