python使用隨機數(shù)生成numpy數(shù)組 numpy數(shù)組逆序怎么輸出?
numpy數(shù)組逆序怎么輸出?numpy數(shù)組的逆序應(yīng)該根據(jù)原始模板來表征輸出。Python能否進(jìn)行大規(guī)模數(shù)值計算?Python非常適合數(shù)值計算,幾乎可以說是除了老Fortran,C,C之外最適合數(shù)據(jù)科學(xué)
numpy數(shù)組逆序怎么輸出?
numpy數(shù)組的逆序應(yīng)該根據(jù)原始模板來表征輸出。
Python能否進(jìn)行大規(guī)模數(shù)值計算?
Python非常適合數(shù)值計算,幾乎可以說是除了老Fortran,C,C之外最適合數(shù)據(jù)科學(xué)的計算機語言,這一點從Python這幾年的發(fā)展勢頭就可以看出來。Python壓過R,壓過Matlab,在數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域風(fēng)生水起。在TIOBE 9月發(fā)布的最新編程語言排行榜中,Python以4.67%的增長率和0.26%的優(yōu)勢擊敗C,成功進(jìn)入Top 3。
Python是一種免費、靈活、強大的開源語言。使用Python可以減少大量開發(fā)時間,并提供簡潔易讀的語法。Python可以方便地用于數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)分析和可視化。Python為科學(xué)計算和機器學(xué)習(xí)相關(guān)的應(yīng)用提供了一套強大的庫。
Python 的數(shù)值計算基于numpy庫。Numpy是Python中最常用的數(shù)值計算庫,它提供了一個通用而強大的高維數(shù)組結(jié)構(gòu)和大量的科學(xué)計算函數(shù)(相當(dāng)一部分是跨scipy的),是Python中幾乎所有其他科學(xué)計算庫的基礎(chǔ)。
Python基于numpy構(gòu)建了完整的科學(xué)計算生態(tài)系統(tǒng),其中最常用的有:
在numpy的基礎(chǔ)上,scipy:提供了解決科學(xué)計算中各種常見問題的工具,包括數(shù)學(xué)物理中的各種特殊函數(shù)、數(shù)值積分、最優(yōu)化、插值、傅立葉變換、線性代數(shù)、信號處理、圖像處理、隨機數(shù)和概率分布、統(tǒng)計學(xué)等等。sympy: Python中的符號計算庫支持符號計算、高精度計算、模式匹配、繪圖、方程求解、微積分、組合數(shù)學(xué)、離散數(shù)學(xué)、幾何、概率統(tǒng)計、物理等功能,可以在很大程度上替代Mathematica和Matlab的符號計算功能。Python的交互式開發(fā)和計算環(huán)境IPython:比Python 自己的殼。它支持變量的自動完成和縮進(jìn),bash shell命令,并且內(nèi)置了許多有用的函數(shù)和函數(shù)。IPython notebook可以集成代碼、圖像、注釋、公式、圖集,已經(jīng)成為用Python進(jìn)行教學(xué)、計算、科研的重要工具。馬特普羅貝喬 Python是科學(xué)計算最常用和最重要的繪圖和數(shù)據(jù)可視化工具包。Pandas: Python常用的數(shù)據(jù)分析包,適合時間序列和金融數(shù)據(jù)分析。scikit-learn:python ;的機器學(xué)習(xí)庫。它擁有多種分類、回歸和聚類算法,包括支持向量機、隨機森林、梯度增強、K-means等機器學(xué)習(xí)算法,并能與Python數(shù)值和科學(xué)計算庫numpy和scipy互操作。
以上是Python中基本的數(shù)值和科學(xué)計算工具,一般來說只適合在單機上計算,雖然可以使用多個線程或joblib等工具進(jìn)行并行加速(模塊除外,可以在多臺計算機組成的集群上運行)。如果要進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)值和科學(xué)計算,就必須使用并行和分布式計算。Python也提供了相應(yīng)的工具來支持大規(guī)模并行分布式計算??梢允褂玫墓ぞ哂?
Dask:Dask是一個用于數(shù)值和科學(xué)計算的靈活的并行計算庫,它提供了一個優(yōu)化的并行任務(wù)調(diào)度器和幾種并行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):Dask Array是分布式并行numpy值,Dask Bag是分布式并行Python序列集,Dask Dataframe是分布式并行Pandas dataframe。此外,Dask-ML將scikit-learn中的所有機器學(xué)習(xí)算法并行化,可以處理更大規(guī)模的數(shù)據(jù)操作。
Mpip4py: MPI(消息傳遞)庫mpi4py:Python。Mpi4py庫與numpy數(shù)組緊密結(jié)合,可以在包括不同計算節(jié)點在內(nèi)的不同Mpi進(jìn)程之間高效交換numpy數(shù)組數(shù)據(jù)。使用mpi4py可以很容易地在Python中編寫基于MPI的并行計算程序,然后在大型計算集群或超級計算機上運行。我個人的【簡書主題】()和【CSDN博客專欄】()有專門介紹mpi4py并行計算的文章,并提供了大量的程序?qū)嵗?。有需要或者有興趣的可以了解一下。
它支持各種形式的并行計算,包括單程序多數(shù)據(jù)流(SPMD)并行、多程序多數(shù)據(jù)流(MPMD)并行、MPI并行、數(shù)據(jù)并行等。將計算任務(wù)部署到集群上進(jìn)行并行執(zhí)行是非常容易的。
PySpark: Python API for Spark,可用于Python中的大數(shù)據(jù)分析和大規(guī)模機器學(xué)習(xí)應(yīng)用??赡懿惶m合大。大規(guī)模高性能數(shù)值和科學(xué)計算。
大規(guī)模數(shù)值和科學(xué)計算往往涉及大量的數(shù)據(jù)I/O操作,I/O操作往往是高性能計算的瓶頸。MPI的ROMIO庫提供了高效的并行I/O支持,mpi4py可用于并行I/O操作,或支持并行I/O的科學(xué)數(shù)據(jù)存儲文件格式,如HDF5(層次數(shù)據(jù)格式)。Python中的H5py和PyTable提供了對HDF5文件的數(shù)據(jù)操作支持,Pandas中也有相應(yīng)的函數(shù)讀取或存儲HDF5文件中的數(shù)據(jù)。