一、深度学习框架

1.简介

深度学习在很多机器学习任务中都有着非常出色的表现，在图像识别、语音识别、自然语言处理、机器人、网络广告投放、医学自动诊断和金融等领域都有着广泛应用。面对繁多的应用场景，深度学习框架有助于建模者聚焦业务场景和模型设计本身，省去大量而繁琐的代码编写工作，其优势主要表现在如下两个方面：

• 节省编写大量底层代码的精力：深度学习框架屏蔽了底层实现，用户只需关注模型的逻辑结构，同时简化了计算逻辑，降低了深度学习入门门槛；
• 省去了部署和适配环境的烦恼：深度学习框架具备灵活的移植性，可将代码部署到CPU、GPU或移动端上，选择具有分布式性能的深度学习框架会使模型训练更高效。

2.设计思想

深度学习框架的本质是自动实现建模过程中相对通用的模块，建模者只实现模型中个性化的部分。

在构建神经网络模型的过程中，每一步所需要完成的任务均可以拆分成个性化和通用化两个部分。

• 个性化部分：往往是指定模型由哪些逻辑元素组合，由建模者完成；
• 通用部分：聚焦这些元素的算法实现，由深度学习框架完成。

无论是计算机视觉任务还是自然语言处理任务，使用的深度学习模型结构都是类似的，只是在每个环节指定的实现算法不同。因此，多数情况下，算法实现只是相对有限的一些选择，如常见的Loss函数不超过十种、常用的网络配置也就十几种、常用优化算法不超过五种等等，这些特性使得基于框架建模更像一个编写“模型配置”的过程。