[人工智能]机器学习的框架偏向于Python原因

2017-01-12 10:02:47来源:作者:CSDN博客人点击

前言

主要有以下原因:

1. Python是解释语言,程序写起来非常方便

写程序方便对做机器学习的人很重要。

因为经常需要对模型进行各种各样的修改,这在编译语言里很可能是牵一发而动全身的事情,Python里通常可以用很少的时间实现。

举例来说,在C等编译语言里写一个矩阵乘法,需要自己分配操作数(矩阵)的内存、分配结果的内存、手动对BLAS接口调用gemm、最后如果没用smart pointer还得手动回收内存空间。Python几乎就是import numpy; numpy.dot两句话的事。

当然现在很多面向C/C++库已经支持托管的内存管理了,这也让开发过程容易了很多,但解释语言仍然有天生的优势——不需要编译时间。这对机器学习这种需要大量prototyping和迭代的研究方向是非常有益工作效率的。

2. Python的开发生态成熟,有很多有用的库可以用

除了上面说到的NumPy,还有SciPy、NLTK、os(自带)等等不一而足。Python灵活的语法还使得包括文本操作、list/dict comprehension等非常实用的功能非常容易高效实现(编写和运行效率都高),配合lambda等使用更是方便。这也是Python良性生态背后的一大原因。相比而言,Lua虽然也是解释语言,甚至有LuaJIT这种神器加持,但其本身很难做到Python这样,一是因为有Python这个前辈占领着市场份额,另一个也因为它本身种种反常识的设计(比如全局变量)。不过借着Lua-Python bridge和Torch的东风,Lua似乎也在寄生兴起。

3. Python的效率很高。

解释语言的发展已经大大超过许多人的想象。很多比如list comprehension的语法糖都是贴近内核实现的。除了JIT[1]之外,还有Cython可以大幅增加运行效率。最后,得益于Python对C的接口,很多像gnumpy, theano这样高效、Python接口友好的库可以加速程序的运行,在强大团队的支撑下,这些库的效率可能比一个不熟练的程序员用C写一个月调优的效率还要高。

4.数据存储方便

有sql,hadoop,mangodb,redis,spark等

5.数据获取方便

有Scrapy,beautifulsoup,requests,paramiko等

6.数据运算方便

有pandas,Numpy,scipy等

7.输出结果方便

有matplotlib,VisPy等

8.和其他语言交互方便

有ctypes,rpy2,Cython,SWIG,PyQt,boost.python

9.加速方便

有pypy,Cython,PyCUDA

10.图形图像方便

有PyOpenGL,PyOpenCV,mayavi2

11.信号处理方便

PyWavelets,scipy.signal

12.云系统支持方便

github,sourceforge,EC2,BAT,HPC

13.python开源

python支持的平台多,包括windows,linux,unix,macos。而matlab太贵,只能调用其api,用python省钱,省钱就是赚钱。

python 和 c++ 做个比较。

c++ 的cpu效率是远远高于 python 的.不过 python 是一门胶水语言,它可以和任何语言结合,基于这个优点,很多数据处理的python 库底层都是 c++ 实现的,意思就是说:你用python写code,但效率是c++的。只有那些for 循环,还是用python的效率高。

近年来机器学习最要是深度学习,而深度学习使用cuda gpu加速远比cpu要快,而cuda 是c++写的。

所以现在TensorLayer、theano 等深度学习库都是 python 编程、底层c++。

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