Machine Learning. von Nico Hezel

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Paulina Beutel
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1 Machine Learning von Nico Hezel

2 Inhalt Inhaltsverzeichnis Übung 6 Eclipse Gradle Vektorisierung JBLAS 2

3 Eclipse 3

4 Eclipse 4

5 Eclipse Java SE Development Kit 8 (JDK 8) 5

6 Eclipse 6

7 Gradle 7

8 Gradle Build-Tool Gradle Build und Dependency Management ähnlich wie Ant und Maven keine Markup Sprache sondern Java + eine auf Groovy basierende DSL kompatible mit Maven repositories benötigt keine vorinstallierten Programme, nicht einmal Gradle selbst build.gradle ist der Einstiegspunkt 8

9 Gradle build.gradle von dem Vorlageprojekt 9

10 Gradle In Eclipse for Java Developers wird das Gradle Plugin Buildship mitgeliefert. Ansonsten kann man es über den Marketplace beziehen. 10

11 Gradle Installation für Eclipse: 1. Help Eclipse Marketplace 2. Suche nach Buildship 3. Installiere Buildship Gradle Integration 4. Installationsanweisung befolgen 5. Eclipse neustarten 11

12 Gradle Import in Eclipse: 1. File Import Gradle Project 2. Pfad eingeben 3. Finish 12

13 JavaFX 13

14 JavaFX Eclipse gibt manchmal Fehler aus wegen JavaFX 14

15 JavaFX Lösung: Ändert in den Projekteigenschaften die JRE System Library 15

16 JavaFX zu Workspace default JRE. Idealerweise ist das auch eine JDK und keine reine JRE Variante. 16

17 Vectorization 17

18 Vectorization Elementweise die Elemente zweier Vektoren addieren, subtrahieren, multiplizieren oder dividieren 18

19 Vectorization Elementweise die Elemente zweier Vektoren multiplizieren und deren Ergebnis aufsummieren. ODER 19

20 Vectorization Zeilenweise die Elemente einer Matrix mit einen Vektor multiplizieren ODER 20

21 Vectorization wirft eine Warnung. product: automatic broadcasting operation applied. Die Dimensionen zwischen mat und v passen nicht. Deswegen wurde sie für v automatisch erweitert. Die Warnung ist abschaltbar durch: warning("off", "Octave:broadcast"); 21

22 Vectorization Zeilenweise die Elemente einer Matrix mit einen Vektor multiplizieren & Zeilenweise aufsummieren VS 22

23 Vectorization Zeilenweise die Elemente einer Matrix mit einen Vektor addieren, substrahieren Ohne elementweisen Operator, da + und eindeutig sind im vergleich zu * und /. 23

24 Octave Nützliche Befehl Kopiere mat Blockweise in eine 1x2 Matrix Forme den Vektor v in eine 2x2 Matrix um 24

25 JBLAS 25

26 BLAS BLAS Basic Linear Algebra Subprograms Funktionen für Lineare Algebra, die hoch optimiert sind. Level 1: Vector-Operationen Level 2: Vector-Matrix-Operationen Level 3: Matrix-Matrix-Operationen 26

27 BLAS Allgemein OpenBLAS: Alle OS in Fortran JBLAS: Alle OS in Java CPU MKL: Intel Math Kernel Library in C/C++ ACML: AMD Core Math Library in C/C++ Grafikkarten cublas: von Nvidia in Cuda clblas: von Kronos OpenCL in OpenCL C 27

28 JBLAS Initialisierung FloatMatrix mat = new FloatMatrix(r, c); FloatMatrix mat = FloatMatrix.rand(r, c); FloatMatrix mat = FloatMatrix.ones(r, c); FloatMatrix mat = FloatMatrix.zeros(r, c); Initialisierung mit Daten float[][] data = new float[][]{{1, 2}, {3, 4}}; FloatMatrix mat = new FloatMatrix(data); range = RangeUtils.interval(0, 5) // [0,1,2,3,4] 28

29 JBLAS Elementweise Operationen a = FloatMatrix.ones(r, c); b = a.mul(6); c = a.sub(b); // [1,1,1 ] // [6,6,6 ] // [-5,-5,-5 ] Die oben genannten Operationen erzeugen immer eine neue Matrix. In-place Operationen hingegen manipulieren die bestehende Matrix und sind schneller. a.addi(c); b.divi(2); // a = [-4,-4,-4 ] // b = [3,3,3 ] 29

30 JBLAS Vektorweise Operationen Finde in jeder Spalte von x das Minimum. minrowvector = x.columnmins(); Subtrahiere Zeilenweise den minrowvektor x1 = x.subrowvector(minrowvector ); 30

31 JBLAS Aggregations Operationen a = FloatMatrix.ones(2, 2); // [1,1;1,1] b = a.sum(); // 4 a.put(2, 2, 5); // [1,1;1,5] avg = a.mean(); // 2 Zufallsseed setzten Der gesetzte Seed wirkt auf alle zukünftigen Aufrufe der FloatMatrix.rand() Methode Random.seed(7); FloatMatrix theta = FloatMatrix.rand(3, 1); 31

32 JBLAS Matrix Operationen a = FloatMatrix.ones(2, 2); // [1,1;1,1] b = a.mul(2); // [2,2;2,2] b.put(2, 2, 3); // [2,2;2,3] c = a.mmul(b); // [4,5;4,5] d = c.transpose(); // [5,4,5,4] e = MatrixFunctions.pow(b, 3); // [8,8,8,8] Zwei Matrizen Horizontal verbinden ab = FloatMatrix.concatHorizontally(a, b) 32

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