Theano
外观
原作者 | 蒙特利尔大学的蒙特利尔学习算法研究所(MILA) |
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開發者 | PyMC开发团队 |
首次发布 | 2007年 |
当前版本 |
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源代码库 | |
编程语言 | Python, CUDA |
平台 | Linux, macOS, Windows |
类型 | 机器学习, 函式库 |
许可协议 | 3条款BSD许可证 |
网站 | pytensor |
Theano及其分叉PyTensor,是一个Python库和优化的编译器,用来操纵和求值数学表达式特别是矩阵值表达式[2]。在其中,计算使用NumPy风格的语法来表达并被编译,用来在CPU或者GPU架构上高效的运行。
历史
[编辑]Theano是开源项目[3],主要由蒙特利尔大学的蒙特利尔学习算法研究所(MILA)开发[4]。软件名字取自古代哲学家Theano。在2017年9月28日,Pascal Lamblin发布了来自约书亚·本希奥的一则信息,MILA负责人说:由于更强大的工业参与者的竞争,主要的开发在1.0发行之后将会停止[5]。Theano 1.0.0随后在2017年11月15日发行[6]。
在2018年5月17日,Chris Fonnesbeck代表PyMC开发团队写道:PyMC开发者将在他们退场后取得对Theano维护的控制权[7]。在2021年1月绝大部份的Theano代码基被重新建造,并增加了通过JAX和Numba的编译,修订后的这个计算后端以新名字Aesara发行。2022年11月28日,PyMC团队宣布采用从Aesara计划分叉出PyTensor[8]。
样例代码
[编辑]下列代码以PyTensor用作介绍的例子:
import pytensor
from pytensor import tensor as pt
# 声明2个符号浮点标量
a = pt.dscalar("a")
b = pt.dscalar("b")
# 建立一个简单的表达式
c = a + b
# 将这个表达式转换成一个可调用对象,
# 它接收'(a, b)'值作为输入并计算出一个值给'c'
f_c = pytensor.function([a, b], c)
assert f_c(1.5, 2.5) == 4.0
# 计算样例表达式关于'a'的梯度
dc = pytensor.grad(c, a)
f_dc = pytensor.function([a, b], dc)
assert f_dc(1.5, 2.5) == 1.0
>>> import pytensor
>>> from pytensor import tensor as pt
>>>
>>> # 通过'pytensor.function'编译函数还能优化表达式图
>>> # 它会移除不必要的运算并将特定运算替代为更有效的运算
>>>
>>> v = pt.vector("v")
>>> M = pt.matrix("M")
>>>
>>> d = a/a + (M + a).dot(v)
>>>
>>> pytensor.dprint(d)
Add [id A]
├─ ExpandDims{axis=0} [id B]
│ └─ True_div [id C]
│ ├─ a [id D]
│ └─ a [id D]
└─ dot [id E]
├─ Add [id F]
│ ├─ M [id G]
│ └─ ExpandDims{axes=[0, 1]} [id H]
│ └─ a [id D]
└─ v [id I]
<_io.TextIOWrapper name='<stdout>' mode='w' encoding='utf-8'>
>>>
>>> f_d = pytensor.function([a, v, M], d)
>>>
>>> # 'a/a' -> '1'而点积被替代为BLAS函数(i.e. CGemv)
>>> pytensor.dprint(f_d)
Add [id A] 5
├─ [1.] [id B]
└─ CGemv{inplace} [id C] 4
├─ AllocEmpty{dtype='float64'} [id D] 3
│ └─ Shape_i{0} [id E] 2
│ └─ M [id F]
├─ 1.0 [id G]
├─ Add [id H] 1
│ ├─ M [id F]
│ └─ ExpandDims{axes=[0, 1]} [id I] 0
│ └─ a [id J]
├─ v [id K]
└─ 0.0 [id L]
<_io.TextIOWrapper name='<stdout>' mode='w' encoding='utf-8'>
参见
[编辑]引用
[编辑]- ^ Release 2.25.4. 2024年8月24日 [2024年8月27日].
- ^ Bergstra, J.; O. Breuleux; F. Bastien; P. Lamblin; R. Pascanu; G. Desjardins; J. Turian; D. Warde-Farley; Y. Bengio. Theano: A CPU and GPU Math Expression Compiler (PDF). Proceedings of the Python for Scientific Computing Conference (SciPy) 2010. 30 June 2010 [2020-11-06]. (原始内容存档 (PDF)于2020-11-01).
- ^ Github Repository. [2020-11-06]. (原始内容存档于2020-11-16).
- ^ deeplearning.net. [2020-11-06]. (原始内容存档于2017-12-13).
- ^ Lamblin, Pascal. MILA and the future of Theano. theano-users (邮件列表). 28 September 2017 [28 September 2017]. (原始内容存档于2011-01-22).
- ^ Release Notes – Theano 1.0.0 documentation. [2020-11-06]. (原始内容存档于2020-09-14).
- ^ Developers, PyMC. Theano, TensorFlow and the Future of PyMC. Medium. 2019-06-01 [2019-08-27]. (原始内容存档于2020-08-06) (英语).
- ^ PyMC forked Aesara to PyTensor. [2023-08-17]. (原始内容存档于2023-07-18).
外部链接
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