要有效学习泛化和过拟合,以及模型正则化和优化中用到的方法,你需要一个稳定且可用的 Python 环境。通过此配置,你将能够运行代码示例,尝试不同的正则化和优化方法,并完成动手实践环节。我们建议使用最新版本的 Python,理想情况下是 Python 3.8 或更高版本。管理依赖项对于实现结果可复现性很重要,我们建议使用 Conda(特别是 Miniconda 或 Anaconda)或 Python 内置的 venv 模块结合 pip。核心库我们主要依赖的库有:PyTorch: 我们的主要深度学习框架。它提供了构建、训练和评估神经网络所需的工具,包括正则化层和优化算法的实现。NumPy: Python 中用于数值计算的基本包。PyTorch 与 NumPy 集成良好,我们将用它进行各种数据操作。Matplotlib(可选 Seaborn): 用于绘制和可视化数据,如学习曲线、权重分布和模型预测,这对于诊断模型行为非常重要。Scikit-learn: 可用于数据分割、性能指标以及可能的简单基线模型等辅助工具。使用 Conda 安装如果你使用 Conda,可以创建一个专用环境并安装所需包。打开你的终端或 Anaconda Prompt,然后运行:# 创建一个新环境(例如,命名为 'dl-regopt'),使用 Python 3.9 conda create -n dl-regopt python=3.9 # 激活环境 conda activate dl-regopt # 安装 PyTorch, torchvision, torchaudio (如果需要,请根据你的操作系统/CUDA 版本进行调整) # 请访问 PyTorch 官方网站 (pytorch.org) 获取最新的安装命令 # Linux/macOS 上仅支持 CPU 的示例: conda install pytorch torchvision torchaudio cpuonly -c pytorch # 安装其他库 conda install numpy matplotlib scikit-learn seaborn jupyterlab 注意: 对于 GPU 支持(强烈建议以加快训练速度),请访问 PyTorch 官方网站 (https://pytorch.org/),并根据你的操作系统和 CUDA 版本选择合适的安装命令。使用 pip 和 venv 安装如果你更喜欢使用 pip 结合虚拟环境:# 为你的项目创建一个目录(如果尚未创建) mkdir deeplearning-course cd deeplearning-course # 创建一个虚拟环境(例如,命名为 '.venv') python -m venv .venv # 激活环境 # 在 macOS/Linux 上: source .venv/bin/activate # 在 Windows 上: # .\.venv\Scripts\activate # 升级 pip python -m pip install --upgrade pip # 安装 PyTorch (如果需要,请根据你的操作系统/CUDA 版本进行调整) # 请访问 PyTorch 官方网站 (pytorch.org) 获取最新的安装命令 # 仅支持 CPU 的示例: pip install torch torchvision torchaudio # 安装其他库 pip install numpy matplotlib scikit-learn seaborn jupyterlab验证安装安装完成后,你可以快速验证核心组件是否正常工作。启动 Python 解释器或 Jupyter Notebook,并尝试导入库:import torch import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import sklearn print(f"PyTorch 版本: {torch.__version__}") print(f"NumPy 版本: {np.__version__}") print(f"Scikit-learn 版本: {sklearn.__version__}") # 检查 PyTorch 是否支持 CUDA (GPU) if torch.cuda.is_available(): print(f"CUDA 可用: {torch.cuda.is_available()}") print(f"CUDA 版本: {torch.version.cuda}") print(f"设备名称: {torch.cuda.get_device_name(0)}") else: print("CUDA 不可用。正在 CPU 上运行。") # 测试一个简单的 PyTorch 张量操作 x = torch.rand(5, 3) print("\nPyTorch 张量示例:") print(x)如果这些命令执行无误,并显示版本和张量输出,那么你的环境就已准备就绪。你现在拥有了跟进实践示例所需的工具,从可视化过拟合的影响开始。拥有这样一个稳定的配置,可以确保在你研究不同方法来改进模型泛化能力时,代码能按预期运行。