《深度学习之图像识别核心技术与案例实战》—2.1.3 PyTorch简介

2.1.3  PyTorch简介

　　Torch是纽约大学的一个机器学习开源框架，几年前在学术界曾非常流行。但是由于其初始只支持Lua语言，导致应用范围没有普及。后来随着Python的生态越来越完善，Facebook人工智能研究院推出了Pytorch并开源。

　　PyTorch不是简单地封装Torch并提供Python接口，而是对Tensor以上的所有代码进行了重构，同TensorFlow一样，增加了自动求导。PyTorch入门简单，上手快，堪比Keras，其代码清晰，设计直观，符合人类直觉。PyTorch的定位是快速实验研究，所以可直接用Python写新层。后来Caffe2全部并入Pytorch，如今已经成为了非常流行的框架。很多最新的研究如风格化、GAN等大多采用Pytorch源码。

　　PyTorch的特点主要有以下两点：

　　第一，动态图计算。TensorFlow是采用静态图，先定义好图，然后在Session中运算。图一旦定义好后是不能随意修改的。目前TensorFlow虽然也引入了动态图机制Eager Execution，只是不如PyTorch直观。TensorFlow要查看变量结果，必须在sess中，sess的角色仿佛是C语言的执行，而之前的图定义是编译。而Pytorch就好像是脚本语言，可随时随地修改，随处debug，没有一个类似编译的过程，比TensorFlow要灵活很多。

　　第二，简单。TensorFlow的学习成本较高，对于新手来说，Tensor、Variable、Session等概念充斥，数据读取接口频繁更新，tf.nn、tf.layers、tf.contrib各自重复；PyTorch则是从Tensor到variable再到nn.Module，是从数据张量到网络的抽象层次的递进。

　　这几大框架都有基本的数据结构，Caffe是Blob，TensorFlow和PyTorch都是Tensor，都是高维数组。PyTorch中的Tensor使用与Numpy的数组非常相似，两者可以互转且共享内存。PyTorch也为张量和Autograd库提供了CUDA接口。使用CUDA GPU，不仅可以加速神经网络训练和推断，还可以加速任何映射至PyTorch张量的工作负载。通过调用torch.cuda.is_available()函数，可检查PyTorch中是否有可用CUDA。