深度学习可视化模型搭建工具-可视化建模平台

当前目录表

• 1、安卓deepthinker是什么
• 2、Keras快速构建神经网络模型
• 3、将深度学习模型部署为exe需要哪些工具
• 4、一般用哪些工具做大数据可视化分析？
• 5、国内有哪些好的数据可视化工具，推荐一下

安卓deepthinker是什么

deep thinker是一款深度学习算法建模手机应用，集成公司自主研发的算法系统，由6大个子系统，自主改进融合了7种RNN网络以及10种CNN网络，对多种信号的多模态语义进行分析，关联和映射，得出更加完整、准确的算法识别分析结果。

平台提供可视化可编辑的场景化算法组件，为各个行业实现从场景化的算法构建，模型训练，推理验证，应用发布等全栈式算法服务。

深度学习的起源包括感知器和玻尔兹曼机。起源于“感知器”的深度学习中，最基本的结构是把多个感知器组合到一起得到的多层感知器。在多层感知器的基础上加人类似人类视觉皮质的结构而得到的卷积神经网络被广泛应用于图像识别领域。

起源于“基于图模型的 “玻尔兹曼机”的深度学习中，深度玻尔兹曼机以及深度信念网络是通过把多个受限玻尔兹曼机组合到一起而得到的 。

Keras快速构建神经网络模型

用Keras搭建神经网络的步骤：

深度学习框架Keras——像搭积木般构建神经网络，主要分为7个部分，每个部分只需要几个keras API函数就能实现，用户即可像搭积木般一层层构建神经网络模型。

1. 创建模型 Create model

2. 添加层级 Add Layer

3. 模型编译 Compile

4. 数据填充 Fit

5. 模型评估 Evaluate

6. 模型预测 Predict

7. 模型保存 Save model

下面章节会对每一部分具体来介绍。。。

Keras 中主要有三类模型：Sequential model, Functional model, Subclass model

在开始创建模型之前，首先需要引入tensorflow和keras模块，然后再创建一个Sequential model

Sequential API定义如下:

layers参数可以为空， 然后通过add method向模型中添加layer，相对应的通过pop method移除模型中layer。

创建Function API模型，可以调用Keras.Model来指定多输入多数出。

Keras.Model定义:

Layers是神经网络基本构建块。一个Layer包含了tensor-in/tensor-out的计算方法和一些状态，并保存在TensorFlow变量中（即layers的权重weights）。

Layers主要分为6个类别，基础层，核心层，卷基层，池化层，循环层，融合层。

对派生类的实现可以用以下方法：

** init (): 定义layer的属性，创建layer的静态变量。

** build(self, input_shape): 创建依赖于输入的变量，可以调用add_weight()。

** call(self, *args, **kwargs): 在确保已调用build()之后，在 call 中调用。

** get_config(self): 返回包含用于初始化此层的配置的字典类型。

创建SimpleDense派生类，在build()函数里添加trainable weights。实现y=input*w +b

结果输出：

创建ComputeSum派生类，在 init 函数里添加 non-trainable weights。实现输入矩阵沿轴0元素相加后，x=x+self.total

结果输出：

核心层是最常用的层，涉及到数据的转换和处理的时候都会用到这些层。

Dense层就是所谓的全连接神经网络层，简称全连接层。全连接层中的每个神经元与其前一层的所有神经元进行全连接。

Dense 实现以下操作： output = activation(dot(input, kernel) + bias) 其中 activation 是按逐个元素计算的激活函数，kernel 是由网络层创建的权值矩阵，以及 bias 是其创建的偏置向量 (只在 use_bias 为 True 时才有用)。

将激活函数应用于输出。输入信号进入神经元后进行的运算处理。

sigmoid、tanh、ReLU、softplus的对比曲线如下图所示：

激活函数可以通过设置单独的激活层Activation实现，也可以在构造层对象时通过传递 activation 参数实现：

Dropout在训练中每次更新时，将输入单元的按比率随机设置为0，这有助于防止过拟合。未设置为0的输入将按1 /（1-rate）放大，以使所有输入的总和不变。

请注意，仅当训练设置为True时才应用Dropout层，以便在推理过程中不会丢弃任何值。 使用model.fit时，训练将自动适当地设置为True。

将输入展平。不影响批量大小。注意：如果输入的形状是(batch,)没有特征轴，则展平会增加通道尺寸，而输出的形状是(batch, 1)。

将输入重新调整为特定的尺寸

将任意表达式封装为Layer对象。在Lambda层，以便在构造模型时可以使用任意TensorFlow函数。 Lambda层最适合简单操作或快速实验。 Lambda层是通过序列化Python字节码来保存的。

使用覆盖值覆盖序列，以跳过时间步。

对于输入张量的每一个时间步（张量的第一个维度），如果所有时间步中输入张量的值与mask_value相等，则将在所有下游层中屏蔽（跳过）该时间步。如果任何下游层不支持覆盖但仍然收到此类输入覆盖信息，会引发异常。

举例说明：

Embedding 是一个将离散变量转为连续向量表示的一个方式。该层只能用作模型中的第一层。

Embedding 有以下3个主要目的： 在 embedding 空间中查找最近邻，这可以很好的用于根据用户的兴趣来进行推荐。 作为监督性学习任务的输入。 用于可视化不同离散变量之间的关系.

举例说明：

输出结果：

由维基百科的介绍我们可以得知，卷积是一种定义在两个函数(𝑓跟𝑔)上的数学操作，旨在产生一个新的函数。那么𝑓和𝑔的卷积就可以写成𝑓∗𝑔，数学定义如下：

对应到不同方面，卷积可以有不同的解释：𝑔 既可以看作我们在深度学习里常说的核(Kernel)，也可以对应到信号处理中的滤波器(Filter)。而 𝑓 可以是我们所说的机器学习中的特征(Feature)，也可以是信号处理中的信号(Signal)。f和g的卷积 (𝑓∗𝑔)就可以看作是对𝑓的加权求和。

一维时域卷积操作：

二维图像卷积操作：

卷积运算的目的是提取输入的不同特征，第一层卷积层可能只能提取一些低级的特征如边缘、线条和角等层级，更多层的网路能从低级特征中迭代提取更复杂的特征。

一维卷积层（即时域卷积），用以在一维输入信号上进行邻域滤波。

举例说明：

结果输出：

2D 卷积层 (例如对图像的空间卷积)。

举例说明：

结果输出：

3D卷积层（例如体积上的空间卷积）

举例说明：

结果输出：

深度可分离1D卷积。该层执行分别作用在通道上的深度卷积，然后是混合通道的逐点卷积。 如果use_bias为True并提供了一个偏差初始值设定项，则它将偏差向量添加到输出中。 然后，它可选地应用激活函数以产生最终输出。

深度可分离的2D卷积。可分离的卷积包括首先执行深度空间卷积（它分别作用于每个输入通道），然后是点向卷积，它将混合所得的输出通道。 depth_multiplier参数控制在深度步骤中每个输入通道生成多少个输出通道。

直观上，可分离的卷积可以理解为将卷积内核分解为两个较小内核的一种方式，或者是Inception块的一种极端版本。

转置卷积层 (有时被成为反卷积)。对转置卷积的需求一般来自希望使用 与正常卷积相反方向的变换，将具有卷积输出尺寸的东西 转换为具有卷积输入尺寸的东西， 同时保持与所述卷积相容的连通性模式。

池化层是模仿人的视觉系统对数据进行降维，用更高层次的特征表示图像。实施池化的目的：降低信息冗余；提升模型的尺度不变性、旋转不变性。 防止过拟合。

通常有最大池化层，平均池化层。

池化层有三种形态：1D 用于一维数据，2D 一般用于二维图像数据，3D 带时间序列数据的图像数据

循环神经网络（Recurrent Neural Network, 简称 RNN），循环神经网络的提出便是基于记忆模型的想法，期望网络能够记住前面出现的特征，并依据特征推断后面的结果，而且整体的网络结构不断循环，因此得名为循环神经网络。

长短期记忆网络（Long-Short Term Memory, LSTM ）论文首次发表于1997年。由于独特的设计结构，LSTM适合于处理和预测时间序列中间隔和延迟非常长的重要事件。

举例说明：

结果输出：

GRU 门控循环单元- Cho et al. 2014.

在LSTM中引入了三个门函数：输入门、遗忘门和输出门来控制输入值、记忆值和输出值。而在GRU模型中只有两个门：分别是更新门和重置门。与LSTM相比，GRU内部少了一个”门控“，参数比LSTM少，但是却也能够达到与LSTM相当的功能。考虑到硬件的计算能力和时间成本，因而很多时候我们也就会选择更加”实用“的GRU。

举例说明：

结果输出：

循环神经网络层基类。

关于指定 RNN 初始状态的说明

您可以通过使用关键字参数 initial_state 调用它们来符号化地指定 RNN 层的初始状态。 initial_state 的值应该是表示 RNN 层初始状态的张量或张量列表。

可以通过调用带有关键字参数 states 的 reset_states 方法来数字化地指定 RNN 层的初始状态。 states 的值应该是一个代表 RNN 层初始状态的 Numpy 数组或者 Numpy 数组列表。

关于给 RNN 传递外部常量的说明

可以使用 RNN. call （以及 RNN.call）的 constants 关键字参数将「外部」常量传递给单元。 这要求 cell.call 方法接受相同的关键字参数 constants。 这些常数可用于调节附加静态输入（不随时间变化）上的单元转换，也可用于注意力机制。

举例说明：

在训练模型之前，我们需要配置学习过程，这是通过compile方法完成的。

他接收三个参数：优化器 opt

将深度学习模型部署为exe需要哪些工具

将深度学习模型部署为exe需要工具主要包括生产环境下PyTorch模型转换、PyTorch模型转为C++模型、生产环境下TensorFlow模型转换、生产环境下Keras模型转换、生产环境下MXNet模型转换、基于Go语言的机器学习模型部署、通用深度学习模型部署工具箱、前端UI设计资源、移动端和嵌入式模型部署、后端开发部分、基于Python的代码优化和加速等。

一般用哪些工具做大数据可视化分析？

大数据正在走进人们的生活。虽然获取数据问题不大，但有很多人不知道如何得出结论，因为数据太多。常见的数据可视化工具，在这里推荐9个：

1、Datawrapper

Datawrapper是一个用于制作交互式图表的在线数据可视化工具。一旦您从CSV文件上传数据或直接将其粘贴到字段中，Datawrapper将生成一个条，线或任何其他相关的可视化文件。许多记者和新闻机构使用Datawrapper将实时图表嵌入到他们的文章中。这是非常容易使用和生产有效的图形。

2、Tableau Public

Tableau Public可能是最流行的可视化工具，它支持各种图表，图形，地图和其他图形。这是一个完全免费的工具，你用它制作的图表可以很容易地嵌入到任何网页中。他们有一个不错的画廊，显示通过Tableau创建的可视化效果。

虽然它提供的图表和图形比其他类似工具要好得多，但我并不喜欢使用它的免费版本，因为它附带了一个很大的页脚。如果不是像我这样大的关闭，那么你一定要试试看。或者如果你能负担得起，你可以去付费版本。

3、Smartbi

Smartbi作为成熟的大数据分析平台，具备可复用、 动静结合独特的展示效果，使得数据可视化灵活强大，动静皆宜，为广大用户提供了无限的应用能力和想象空间。

除了支持使用Excel作为报表设计器，完美兼容Excel的配置项。支持Excel所有内置图形、背景图、条件格式等设计复杂的仪表盘样式，同时支持完整ECharts 图形库，支持各种各样的图形，包含瀑布图、关系图、雷达图、油量图、热力图、树图等几十种动态交互的图形，借助于地理信息技术，还打造了地图分析功能。

4、Chart.js

非常适合小型项目。尽管只有六种图表类型，开源图书馆Chart.js是用于爱好和小型项目的完美数据可视化工具。使用HTML 5 canvas元素绘制图表，Chart.js创建响应式平面设计，并且正在迅速成为最流行的开源图表库之一。

5、Raw

Raw将自己定义为“电子表格和矢量图形之间的缺失链接”。它建立在D3.js之上，设计得非常好。它有这样一个直观的界面，你会觉得你之前使用过它。它是开源的，不需要任何注册。

它有一个21图表类型的库可供选择，所有的处理在浏览器中完成。所以你的数据是安全的。RAW是高度可定制和可扩展的，甚至可以接受新的自定义布局。

6、Infogram

Infogram使您可以在线创建图表和图表。它有一个有限的免费版本和两个付费选项，其中包括200+地图，私人共享和图标库等功能。

它配备了一个易于使用的界面，其基本图表设计良好。我不喜欢的一个功能是当您尝试将交互式图表嵌入到您的网页（免费版）时所获得的巨大徽标。如果他们能像DataWrapper使用的小文本那样更好。

7、Timeline JS

顾名思义，Timeline JS可以帮助您创建美丽的时间线而无需编写任何代码。它是一个免费的开源工具，被Time和Radiolab等一些最受欢迎的网站所使用。

这是一个非常容易遵循四步过程来创建您的时间表，这在这里解释。最好的部分？它可以从各种来源获取媒体，并内置对Twitter，Flickr，Google Maps，YouTube，Vimeo，Vine，Dailymotion，Wikipedia，SoundCloud和其他类似网站的支持。

8、Plotly

Plotly是一个基于Web的数据分析和绘图工具。它支持具有内置社交分享功能的图表类型的良好集合。可用的图表和图表类型具有专业的外观和感觉。创建图表只需要加载信息并自定义布局，坐标轴，注释和图例。如果你想要开始，你可以在这里找到一些灵感。

9、Visualize Free

Visualize Free是一个托管工具，允许您使用公开可用的数据集，或者上传您自己的数据集，并构建交互式可视化来演示数据。可视化远远超出简单的图表，而且服务是完全免费的，而开发工作需要Flash，输出可以通过HTML5完成。

国内有哪些好的数据可视化工具，推荐一下

诚然，数据可视化可谓是数据分析工作的最后一道工序，前面的作业做得再好，如果不能很好地展现出来，那就算是临门一脚、功亏一篑了……下面给大家列出好用的数据可视化工具清单，希望可以为你的学习或工作带来一些帮助。

1、强大的R可视化包-ggplot2

R是一款偏向于统计分析的脚本语言软件，基于S语言开发，如果你是R语言忠实fans，我相信你一定不会不知道R里单独的一个绘图包—ggplot2，之所以给ggplot2“强大”的头衔，一方面确实能够轻松应付各个领域的图像绘制，静态的，动态的，说的出名字的，个性化特制的；另一方面小编就是学统计学的，自然相对熟悉这个包。

ggplot2由Hadley Wickham在2005年创造。受欢迎的原因是将图形分解为语素（如尺度、图层）的思想。ggplot2可以作为R语言基础绘图包的替代，同时ggplot2预设有多种印刷及网页尺寸。

较R基础绘图包而言，ggplot2允许用户在更抽象的层面上增加、删除或转换图表中的元素。 这种抽象化的代价是执行速度。ggplot2 较 lattice 绘图包而言更耗时。

2、数据科学的达芬奇—matplotlib

如果你偏好使用python做数据分析，那我相信你对matplotlib不能再熟悉了，matplotlib 是Python语言及其数学扩展包 NumPy的可视化操作界面。

Matplotlib的优点：带有内置代码的默认绘图样式；与Python的深度集成；图形绘制相较Gnuplot更加美观。缺点嘛，高度依赖其他包，如Numpy。只适用于Python：很难在Python以外的语言中使用。

我们来用python里的matplotlib做一个散点图试试：

import matplotlib.pyplot as plt

from numpy.random import rand

a = rand(100)

b = rand(100)

plt.scatter(a,b)

plt.show()

3、菜单式操作用户的福音书—Tableau

近期有企业招聘要求会Tbaleau，小编也是最近才知道这个软件的。

tableua是一家软件公司总部设在西雅图，华盛顿，美国产生交互式数据可视化产品，着重于商务智能。Tableau产品查询关系数据库，OLAP多维数据集，云数据库和电子表格，然后生成许多图表类型。产品还可以从其内存数据引擎中提取数据并存储和检索。

4、微软忠实用户离不开的交互式标板—PowerBI

Power BI是Microsoft提供的业务分析服务。它提供具有自助式商业智能功能的交互式可视化，最终用户可以自行创建报告和仪表板，而无需依赖信息技术人员或数据库管理员.PowerBI与excel无缝接入，专业增强版的excel更是不需要安装PowerBI插件，打开excel就可食用了。

当然有些数据分析软件也带透视表、绘图功能，如MySQL、SPSS，但数据可视化不作为主要功能，这里就不如上面较详细说了。