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  • 掌握深度学习框架的应用 二、实验内容 在本机安装Anaconda或者纯Python环境,了解Python基本语法和numpy基本用法 使用任意深度学习框架(TensorFlow,Keras等)实现MNIST手写数字识别*,正确率至少在90%以上 *...

    一、实验目的

    1. 熟悉Python和numpy的基本用法
    2. 掌握深度学习框架的应用

     

    二、实验内容

    1. 在本机安装Anaconda或者纯Python环境,了解Python基本语法和numpy基本用法
    2. 使用任意深度学习框架(TensorFlow,Keras等)实现MNIST手写数字识别*,正确率至少在90%以上
    3. *实现不用任何深度学习框架,仅使用numpy等基础库实现MNIST手写数字识别,正确率至少在85%以上

     

    三、实验过程

    3.1 安装Anaconda环境和PyCharm

    成功配置的环境如下图所示

    设置Pycharm的默认解释器为Anaconda

    3.2 配置TensorFlow

    3.2.1 Anaconda Prompt -> 创建一个python3.5的环境,环境名称为tensorflow,然后启动tensorflow环境:activate tensorflow

    3.2.2安装cpu版本的TensorFlow:pip install --upgrade --ignore-installed tensorflow

    3.2.3 安装Keras:pip install keras

    3.3 加载keras的mnist数据集

    1. # Plot ad hoc mnist instances  
    2. from keras.datasets import mnist  
    3. import matplotlib.pyplot as plt  
    4. # load (downloaded if needed) the MNIST dataset  
    5. (X_train, y_train), (X_test, y_test) = mnist.load_data()  
    6. # plot 4 images as gray scale  
    7. plt.subplot(221)  
    8. plt.imshow(X_train[0], cmap=plt.get_cmap('gray'))  
    9. plt.subplot(222)  
    10. plt.imshow(X_train[1], cmap=plt.get_cmap('gray'))  
    11. plt.subplot(223)  
    12. plt.imshow(X_train[2], cmap=plt.get_cmap('gray'))  
    13. plt.subplot(224)  
    14. plt.imshow(X_train[3], cmap=plt.get_cmap('gray'))  
    15. # show the plot  
    16. plt.show()  

    上面的代码加载了数据集并画出了前4个图片:

    编写代码:

    1. from keras.datasets import mnist  
    2. import matplotlib.pyplot as plt  
    3. (X_train, y_train), (X_test, y_test) = mnist.load_data()  
    4. plt.subplot(331)  
    5. plt.imshow(X_test[0], cmap=plt.get_cmap('gray'))  
    6. plt.subplot(332)  
    7. plt.imshow(X_train[1], cmap=plt.get_cmap('gray'))  
    8. plt.subplot(333)  
    9. plt.imshow(X_train[2], cmap=plt.get_cmap('gray'))  
    10. plt.subplot(334)  
    11. plt.imshow(X_train[3], cmap=plt.get_cmap('gray'))  
    12. plt.subplot(335)  
    13. plt.imshow(X_train[4], cmap=plt.get_cmap('gray'))  
    14. plt.subplot(336)  
    15. plt.imshow(X_train[5], cmap=plt.get_cmap('gray'))  
    16. plt.subplot(337)  
    17. plt.imshow(X_train[6], cmap=plt.get_cmap('gray'))  
    18. plt.subplot(338)  
    19. plt.imshow(X_train[7], cmap=plt.get_cmap('gray'))  
    20. plt.subplot(339)  
    21. plt.imshow(X_train[8], cmap=plt.get_cmap('gray'))  
    22. plt.show()  

    运行结果:

    3.4 编写多层感知机的baseline模型

    【代码略去】

    训练完成,模型的错误率为1.97%

     

    3.5 实现卷积神经网络

    【代码略去】

    3.5.6 训练完成,模型的错误率为0.88%,相比于单隐层神经网络有很大提升

    3.6 仅使用numpy实现MNIST手写数字识别(选做)

    【代码略去】

    训练结果:误差14.66%,在可接受范围内

     

    四、实验结果

    1. 使用单隐层神经网络实现了MNIST手写数字识别,错误率1.97%
    2. 使用卷积神经网络实现了MNIST手写数字识别,错误率0.88%
    3. 仅使用numpy实现了MNIST手写数字识别,错误率14.66%

     

    五、体会

    通过本次实验,我对Python深度学习和numpy有了更深刻的理解,掌握了单隐层神经网络、卷积神经网络、numpy实现MNIST手写数字识别模型的构建与训练,对大数据与云计算的功能与原理有了进一步的了解。

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  • MVC+EF+LayUI框架的应用案例

    千人学习 2017-07-01 20:40:17
    1.相关技术,MVC、EF、Layer、MEF讲解 2.框架使用,规范 3.框架公用库更新要求与规范 4.本框架在实际工作中综合应用 5.为提高工作效率,怎么样结合本框架提高工作效率
  • SSH框架的应用介绍  转自:http://fenghuangwanghui.blog.163.com/blog/static/131807008201245101352761/ 摘 要:针对当前Web应用程序开发面临的问题,结合目前比较流行的开源框架...

    SSH框架的应用介绍  


    转自:http://fenghuangwanghui.blog.163.com/blog/static/131807008201245101352761/



    摘 要:针对当前Web应用程序开发面临的问题,结合目前比较流行的开源框架Spring、Struts和Hibernate,提出了一种开发J2EE Web应用的轻量级解决方案,以帮助开发人员在短期内搭建结构清晰、可复用性好、维护方便的Web应用程序。并且,通过案例具体说明了如何将这一方案应用到实际项目中。

    关键词:J2EE MVC Struts Spring Hibernate

        大型企业级Web应用系统的开发通常要求有一个良好的软件架构、便于协作开发和扩展升级,而传统的开发模式不能很好地满足这些要求。本文针对当前Web应用程序开发面临的问题,结合目前比较流行的开源框架SSH(Spring、Struts、Hibernate),提出一种开发J2EE 企业级Web应用的轻量级解决方案,并通过案例具体说明如何将这一方案应用到实际项目中。

    1 框架技术

        著名的软件大师Ralph Johnson对框架(Framework)进行了如下的定义: 框架是整个系统或系统的一部分的可重用设计,由一组抽象的类及其实例间的相互作用方式组成[1]。

        框架一般具有即插即用的可重用性、成熟的稳定性以及良好的团队协作性。J2EE复杂的多层结构决定了大型的J2EE项目需要运用框架和设计模式来控制软件质量。目前,市场上出现了一些商业的、开源的基于J2EE的应用框架,其中主流的框架技术有:基于MVC模式的Struts框架和基于IoC模式的Spring框架以及对象/关系映射框架Hibernate等。

    1.1 表示层框架Struts

         Struts是一个在JSP Model2基础上实现的MVC框架,主要分为模型(Model)、视图(Viewer)和控制器(Controller)三部分,其主要的设计理念是通过控制器将表现逻辑和业务逻辑解耦,以提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性[2]。Struts框架的体系结构如图1所示。

      下面就图1所示的体系结构图分析Struts框架中的MVC组件。

        (1)视图:视图部分主要由JSP页面组成,其中没有流程逻辑、业务逻辑和模型信息,只有标记。Struts自身包含了一组标记库(TagLib),这也是Struts的精华之一,灵活运用它们可以简化JSP页面的代码,提高开发效率。

        (2)控制器:Struts中的Controller主要是其自身提供的ActionServlet。ActionServlet接收所有来自客户端的请求并根据配置文件(struts-config.xml)中的定义将控制转移到适当的Action对象。

        (3)模型:Struts没有定义具体Model层的实现,Model层通常是和业务逻辑紧密相关的,有持续化的要求。目前在商业领域和开源世界,都有一些优秀的工具可以为Model层的开发提供便利。

    1.2 业务逻辑层框架Spring

         Spring是一个解决了许多J2EE开发中常见问题并能够替代EJB技术的强大的轻量级框架。这里所说的轻量级指的是Spring框架本身,而不是指Spring只能用于轻量级的应用开发。Spring的轻盈体现在其框架本身的基础结构以及对其他应用工具的支持和装配能力。与EJB这种庞然大物相比,Spring可使程序研发人员把各个技术层次之间的风险降低。

         Spring框架的核心是控制翻转IoC(Inversion of Control)/依赖注入DI(Dependence Injection)机制。IoC是指由容器中控制组件之间的关系(这里,容器是指为组件提供特定服务和技术支持的一个标准化的运行时的环境)而非传统实现中由程序代码直接操控,这种将控制权由程序代码到外部容器的转移,称为“翻转”[3]。DI是对IoC更形象的解释,即由容器在运行期间动态地将依赖关系(如构造参数、构造对象或接口)注入到组件之中[3]。Spring采用设值注入(使用Setter方法实现依赖)和构造子注入(在构造方法中实现依赖)的机制,通过配置文件管理组建的协作对象,创建可以构造组件的IoC容器。这样,不需要编写工厂模式、单例模式或者其他构造的方法,就可以通过容器直接获取所需的业务组件。Spring框架的结构如图2所示。

      Spring框架由七个定义明确的模块组成,且每个模块或组件都可以单独存在,或者与其他一个或多个模块联合实现。Spring Core Container是一个用来管理业务组件的IoC容器,是Spring应用的核心;Spring DAO和Spring ORM不仅提供数据访问的抽象模块,还集成了对Hibernate、JDO和iBatis等流行的对象关系映射框架的支持模块,并且提供了缓冲连接池、事务处理等重要的服务功能,保证了系统的性能和数据的完整性;Sprnig Web模块提供了Web应用的一些抽象封装,可以将Struts、Webwork等Web框架与Spring整合成为适用于自己的解决方案。

        Spring框架可以成为企业级应用程序一站式的解决方案,同时它也是模块化的框架,允许开发人员自由地挑选适合自己应用的模块进行开发。Spring框架式是一个松耦合的框架,框架的部分耦合度被设计为最小,在各个层次上具体选用哪个框架取决于开发者的需要。

    1.3 数据持久层框架Hibernate

        O/R mapping技术是为了解决关系型数据库和面向对象的程序设计之间不匹配的矛盾而产生的。Hibernate是目前最为流行的O/R mapping框架,它在关系型数据库和Java对象之间做了一个自动映射,使得程序员可以以非常简单的方式实现对数据库的操作。Hibernate工作原理如图3所示。

      Hibernate通过对JDBC的封装,向程序员屏蔽了底层的数据库操作,使程序员专注于OO程序的开发,有助于提高开发效率。程序员访问数据库所需要做的就是为持久化对象编制xml映射文件[4]。

         底层数据库的改变只需要简单地更改初始化配置文件(hibernate.cfg.xml或者hibernate.properties)即可,不会对应用程序产生影响。

         Hibernate有自己的面向对象的查询语言HQL,HQL功能强大,支持目前大部分主流的数据库,如Oracle、DB2、MySQL、Microsoft SQL Server等,是目前应用最广泛的O/R映射工具。Hibernate为快速开发应用程序提供了底层的支持。

    2 基于SSH组合框架的Web应用模型设计与实现

    2.1 集成SSH的新型J2EE框架

      前面分析了基于J2EE的三种框架技术,下面通过集成以上三种框架技术来对传统的J2EE Web开发模型加以改进,以形成一种新的、轻量型的J2EE架构。

      集成SSH框架的系统框架图如图4所示,系统从职责上分为四层:表示层、业务逻辑层、数据持久层和域模块层。其中使用Struts作为系统的整体基础架构,负责MVC的分离,在Struts框架的模型部分,利用Hibernate框架对持久层提供支持,业务层用Spring支持。具体做法是:用面向对象的分析方法根据需求提出一些模型,将这些模型实现为基本的Java对象,然后编写基本的DAO接口,并给出Hibernate的DAO实现,采用Hibernate架构实现的DAO类来实现Java类与数据库之间的转换和访问,最后由Spring完成业务逻辑。

      系统的基本业务流程是: 在表示层中,首先通过JSP页面实现交互界面,负责传送请求(Request)和接收响应(Response),然后Struts根据配置文件(struts-config.xml)将ActionServlet接收到的Request委派给相应的Action处理。在业务层中,管理服务组件的Spring IoC容器负责向Action提供业务模型(Model)组件和该组件的协作对象数据处理(DAO)组件完成业务逻辑,并提供事务处理、缓冲池等容器组件以提升系统性能和保证数据的完整性。而在持久层中,则依赖于Hibernate的对象化映射和数据库交互,处理DAO组件请求的数据,并返回处理结果。

      采用上述开发模型,不仅实现了视图、控制器与模型的彻底分离,而且还实现了业务逻辑层与持久层的分离。这样无论前端如何变化,模型层只需很少的改动,并且数据库的变化也不会对前端有所影响,大大提高了系统的可复用性。而且由于不同层之间耦合度小,有利于团队成员并行工作,大大提高了开发效率。

    2.2 基于SSH框架的Web应用系统的实现

      下面将通过一个实际的系统来展示如何进行基于SSH框架的Web应用开发。该系统是为某通信公司运营部开发的一个问答式系统,功能类似于百度知道和新浪爱问。由于系统的模块较多,下面就以一个用户管理模块为例来说明系统的开发实现过程,并将按照数据持久层、业务逻辑层、表示层的顺序说明系统构建过程。

      (1)数据持久层

      数据持久层由Java对象持久化类和数据访问对象(DAO)组成。每个数据库表都对应着一个持久化对象,这样就给予了开发者使用OO思想设计和开发的便利,同时也屏蔽了具体的数据库和具体的数据表、字段,消除了对数据库操作的硬编码在重用性上的弊端。用户信息表的部分结构如表1所示。

      Hibernate通过映射(Mapping)文件将对象(Object)与关系型数据(Relational)相关联,因此需要编写和数据库表相对应的Java持久化类以及对应的映射文件。有了Java持久化类后就可以在此基础上实现数据访问类。在Spring框架中,数据访问类可以从辅助类HibernateDaoSupport继承,这极大地方便了Hibernate框架在Spring中的使用,相应的部分代码如下:

         public class UserDao

              extends HibernateDaoSupport {

           public int add(User user) {

             return Integer.ParseInt(this.getHibernateTemplate().save(user).toString());

           }

           public List findAll() {

             return this.getHibernateTemplate().loadAll(User.class);

           }

         }

      具体的Hibernate数据源、session工厂、事务管理、缓冲连接池等功能都由业务层的Spring容器提供。

      (2)业务逻辑层

      业务逻辑层由Spring框架支持,提供了处理业务逻辑的服务组件。开发者需要对业务对象建模,抽象出业务模型并封装在Model组件中。由于数据持久层实现了Java持久化类并且封装了数据访问对象(DAO),因此可以在Model组件中方便地调用DAO组件来存取数据。Spring的IoC容器负责统一管理Model组件和DAO组件以及Spring所提供的事务处理、缓冲连接池等服务组件。

      在用户管理模块中,通过业务建模创建了用户模型UserService类,封装了对用户的权限管理以及积分管理等功能。UserService类通过调用数据访问类UserDao实现对用户数据的操作。这些组件的关系将通过配置Spring框架的applicationContext.xml联系起来,配置文件的主要内容如下:

     

         (3)表示层

         表示层结合JSP和Struts的TagLib库处理显示功能,利用ActionServlet将请求(*.do)映射到相应的Action,并由Action调用业务逻辑的服务组件,然后根据处理结果跳转到Forword对象指定的响应页面。

         业务流程的部署由struts-config.xml完成。下面以一个显示所有用户信息的请求(ListUser.do)为例来说明配置文件的使用。

     

        基于J2EE的Web应用以其层次性、平台无关性的优势已经逐渐成为了电子商务、电子政务主要的解决方案。本文针对传统的J2EE Web应用开发的弊端,提出了一种利用轻量级框架来快速搭建Web应用的解决方案,并且通过其在实际项目中的应用,证明了采用此方案可以帮助开发人员在短时间内建立结构清晰、可重用性好、维护扩展方便的Web应用程序

     

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  • 我们为什么会需要一个带任务顺序编排并行框架 1 复杂微服务系统间调用 经常会有这样调用场景:app(或web前端)调用后台一个接口,该接口接到该请求后,需要调用其他多个微服务来获取数据,最终汇总一个...

    我们为什么会需要一个带任务顺序编排的并行框架

    1 复杂的微服务系统间调用

    经常会有这样的调用场景:app(或web前端)调用后台的一个接口,该接口接到该请求后,需要调用其他多个微服务来获取数据,最终汇总一个最终结果返回给用户。

    譬如用户请求“我的订单”,后台在收到请求后,就需要去调用用户详情rpc、商品详情rpc、库存rpc、优惠券rpc等等很多个服务。有些服务是可以并行去请求的,但有些服务是依赖于某个服务的返回值的(如查库存、优惠券,就依赖于商品详情回复到达后才能去请求)。

    2 工作流式的任务编排

    譬如在数据清洗领域,经常会有这样的需求,从多个数据源分别拉取数据,做第一步清洗,之后等某一步完成、或某几步都完成、或至少某几步完成,进行下一步任务。整个流程有明显的依赖顺序,以及任意可能存在的阻塞、异常、超时等情况。

    如何将整个流程进行编排并让其按照设定顺序执行,并能合理处理异常情况,是一个并行框架所要有的功能。

    3 爬虫流程

    同工作流编排类似。

     

    所以一个并行框架拥有的功能简单来说,至少应具备下图的这种顺序编排能力。

     

    这在多线程领域,要完成任意顺序编排的多个任务组合,还是有点难度的。不过有一些框架,本意可能并非是做任务编排,但也能完成上图的顺序编排,譬如disruptor,也可以做任意的任务顺序编排。

    当然,如果你对jdk1.8里的completeableFuture非常熟悉,通过一大堆的组合包装,也能做到上图的编排,但是它可能称不上一个框架,只能应用于自己的业务。

     

    我希望多个并发任务,每一步都可以监控

    CompleteableFuture很多人用过,里面有supply、then、allOf等等方法,都可以用来接收一个任务,最终将多个任务汇总成一个结果。

    不知道大家意识到没有,你supply一个任务后,这个任务就黑盒了,如果你编排了很多个任务,那到底具体每一个任务的执行情况,执行到哪一步了,每一步的执行结果情况,我们是不知道的。只能等它最终执行完毕后,最后的汇总结果。

    所以,一个并行框架,它最好是带每一步的监控,就是每一步的执行结果,无论成功与失败,它应该有个回调,才算完整。

    此时,可能大家会意识到,异步带回调的有哪些?Future?Future并不带回调功能,它只能让你不停地去轮询get方法。

    那么,到底哪个异步带回调呢,其实有个大名鼎鼎的netty。netty就是一个全程带回调的异步网络框架,它扩充了jdk的future,增加了addListener等方法,可以让你避免去轮询get一个普通的future,而是等待回调。这多么美妙是吧。

    我希望各个任务的执行顺序,有强依赖的弱依赖

    如上图的3,A和B并发执行,最后是C。

    有些场景下,我们希望A和B都执行完毕后,才能执行C,CompletableFuture里有个allOf(futures...).then()方法可以做到。

    有些场景下,我们希望A或者B任何一个执行完毕,就执行C,CompletableFuture里有个anyOf(futures...).then()方法可以做到。

    我的框架同样提供了类似的功能,通过设定wrapper里的addDepend依赖时,可以指定依赖的任务是否must执行完毕。如果依赖的是must要执行的,那么就一定会等待所有的must依赖项全执行完毕,才执行自己。

    如果依赖的都不是must,那么就可以任意一个依赖项执行完毕,就可以执行自己了。

    我希望某个任务可以依赖上游的执行结果作为入参

    譬如A-B-C三个执行单元,A的入参是String,出参是int,B呢它需要用A的结果作为自己的入参。也就是说A、B并不是独立的,而是有结果依赖关系的。

    在A执行完毕之前,B是取不到结果的,只是知道A的结果类型。

    那么,我的框架也支持这样的场景。可以在编排时,就取A的结果包装类,作为B的入参。虽然此时尚未执行,必然是空,但可以保证A执行完毕后,B的入参会被赋值。

    希望全组任务可以设置超时时间

    一组任务,虽然内部的各个执行单元的时间不可控,但是我可以控制全组的执行时间不超过某个值。通过设置timeOut,来控制全组的执行阈值。

    希望框架能够高性能、低线程数

    该框架全程无锁,没有一个加锁的地方。

    创建线程量少。如这样的,A会运行在B、C执行更慢的那个单元的线程上,而不会额外创建线程。

     

    总结

    这样的一个并行框架,已经完成了,并且已经开源,https://gitee.com/jd-platform-opensource/asyncTool

    这一系列文章,就是在讲如何一步步从0开发它,思路和编码。

     

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  • 内容: 1、该框架主要用到技术有MVC,EF,Layer,以及...4.本框架在实际工作中综合应用 5.为提高工作效率,怎么样结合本框架快速提高工作效率 获取源码和教程地址 转载于:https://www.cnblogs.com/xux...

    内容:

    1、该框架主要用到的技术有MVC,EF,Layer,以及Razor语法和数据库有关的操作。

    2、框架二次开发(增加,删除,修改,建库,以及维护查询等)

    3.框架公用库更新要求与规范

    4.本框架在实际的工作中综合应用

    5.为提高工作效率,怎么样结合本框架快速提高工作效率

     

    获取源码和教程地址

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/xuxinshuai/p/9241640.html

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空空如也

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框架的应用