Adaṣiṣẹ Iṣiro Imọ-ẹrọ pẹlu Python

Awọn anfani:

• Agbara lati ṣe adaṣe adaṣe ṣiṣe iṣiro, iṣakoso ẹyọkan ati sisẹ data pẹlu koodu Python ti AI-agbara
• Agbara lati fọwọsi koodu AI pẹlu iṣayẹwo ẹyọkan, idanwo abajade ti a mọ, ati awọn ọran eti
• Agbara lati jèrè iwa ti iṣelọpọ atunwi, itọpa ati awọn iwe ipamọ iṣakoso ti ikede

Ni ẹrọ imọ-ẹrọ, iṣiro kanna ni a ṣe leralera: awọn aapọn ti idile ti awọn ẹya, agbara fifa fun ọpọlọpọ awọn aaye iṣẹ, awọn tabili ohun-ini ni awọn iwọn otutu oriṣiriṣi. Ṣiṣe awọn wọnyi pẹlu ọwọ jẹ mejeeji o lọra ati aṣiṣe-prone. Python (ede siseto ti o rọrun lati kọ ẹkọ pẹlu awọn ile-ikawe ọlọrọ fun imọ-ẹrọ) ṣe adaṣe awọn iterations wọnyi; O jẹ ki akọọlẹ naa le tun ṣe, itọpa ati iṣakoso ẹya. Oye itetisi atọwọdọwọ (AI) Python yara iyalẹnu ni ipilẹṣẹ koodu: yiyipada agbekalẹ kan sinu iṣẹ kan, ṣafikun iṣakoso ẹyọkan, data kika, awọn aworan igbero. Ṣugbọn aṣiṣe ti o lewu wa nibi: nitori pe koodu ṣiṣẹ laisi awọn aṣiṣe ko tumọ si pe o ṣe iṣiro deede. Koodu AI le dakẹ pada awọn abajade ti ko tọ nitori iyipada ẹyọkan ti ko tọ, agbekalẹ ti ko tọ, tabi ni awọn ọran eti, ati pe eto naa yoo tẹsiwaju lati ṣiṣẹ laisi awọn aṣiṣe eyikeyi. Ti o ni idi ti gbogbo koodu imọ-ẹrọ ti a ṣe pẹlu AI; Awọn igbewọle idanwo pẹlu awọn abajade ti a mọ ko jẹ igbẹkẹle laisi ijẹrisi nipasẹ iṣayẹwo ẹyọkan (iwọn) ati awọn idanwo ọran eti. Ninu ẹyọ yii, iwọ yoo kọ ẹkọ bii o ṣe le ṣeto adaṣe akọọlẹ Python lailewu pẹlu AI.

Idi ti koodu Account? Traceability ati Reproducibility

Iṣiro afọwọṣe jẹ ọkan-pipa; Nigbati titẹ sii ba yipada, o ti ṣe lati ibere ati awọn igbesẹ agbedemeji sọnu. Iṣiro ti a ṣe ni koodu dabi iwe-ipamọ: awọn igbewọle, awọn agbekalẹ ati awọn abajade ti wa ni kikọ kedere; o yi titẹ sii pada ki o gba abajade tuntun laarin iṣẹju-aaya; Pẹlu iṣakoso ẹya (bii git), “ohun ti Mo ṣe iṣiro pẹlu iye wo ni ọjọ wo” le ṣe tọpinpin. Eyi ṣe pataki ni awọn ofin ti iṣakoso ati iṣiro. Ṣugbọn agbara yii da lori deede ti koodu naa; Koodu ti ko tọ ṣe agbejade abajade ti ko tọ, tun ni atunṣe ati yarayara.

Imọran: Kọ idanwo kan fun iṣẹ iṣiro kọọkan pẹlu abajade otitọ ti a mọ lẹgbẹẹ rẹ (sọ ni Python). Fun apẹẹrẹ, iṣẹ aapọn rẹ yẹ ki o fun 28.1 MPa ni apẹẹrẹ ti a mọ. Idanwo yii kilo fun ọ lẹsẹkẹsẹ ti o ba ṣẹ nkan nigbati o yi koodu pada ni ọjọ iwaju. Koodu imọ-ẹrọ ti ko ni idanwo jẹ akọọlẹ ti ko rii daju.

Isakoso iwọn didun: Orisun Aṣiṣe ti o wọpọ julọ

Ninu koodu imọ-ẹrọ, ọpọlọpọ awọn aṣiṣe wa lati awọn iwọn: N pẹlu kN, m pẹlu mm, Pa pẹlu MPa, eyiti o le dapo nipasẹ ipin ti 1000 tabi 1,000,000. Awọn aabo meji wa. Ni igba akọkọ ti ni ibawi: yiyan eto ẹyọkan kan lati ibẹrẹ (fun apẹẹrẹ N, mm, MPa) ati yiyipada gbogbo awọn igbewọle si rẹ ati ṣafikun awọn ẹya si awọn orukọ oniyipada (length_mm, force_N). Awọn keji ni awọn ọpa: a ìkàwé bi pint gbejade awọn sipo laarin awọn koodu ati ki o yẹ awọn aisedede isẹ bi aṣiṣe.

Ona

Bawo ni o ṣiṣẹ

Anfani

Iforukọsilẹ ibawi

bi force_N, length_mm

Rọrun, ko si awọn igbẹkẹle

nikan kuro eto

Gbogbo wọn yipada si N-mm-MPa

Irọrun, iyara

pint ìkàwé

Gbigbe kuro nipasẹ oniyipada

Laifọwọyi mu aiṣedeede

Idanwo abajade ti a mọ

itọkasi pẹlu assert

Apeja agbekalẹ/aṣiṣe kuro

Išọra: Iyipada ẹyọkan le sonu tabi ko tọ ninu koodu ti ipilẹṣẹ AI ati pe koodu naa yoo tun “ṣiṣẹ”. Fun apẹẹrẹ, ti iwọn ila opin ba jẹ mm ati pe agbegbe naa nireti lati jẹ m², abajade yoo yapa nipasẹ awọn akoko 1,000,000, ṣugbọn eto naa kii yoo fun aṣiṣe kan. Ṣaaju ṣiṣe koodu naa, sọ asọye awọn ẹya ti awọn igbewọle ati iṣelọpọ; lẹhinna pese abajade pẹlu apẹẹrẹ ti a mọ.

Igbesẹ nipasẹ Igbesẹ: AI Verifiable Account Code

1. Ṣe alaye iṣoro naa ati eto ẹyọkan. Awọn igbewọle, awọn igbejade, awọn sipo.
2. Ṣe ina iṣẹ naa. Nikan lodidi, onitumọ, apapọ.
3. Ṣafikun idanwo abajade ti a mọ. Sọ pẹlu apẹẹrẹ itọkasi.
4. Gbiyanju awọn igba eti. Odo, odi, ti o tobi pupọ / titẹ sii kekere.
5. Ṣe ayẹwo ẹyọkan kan. Ṣe ẹyọ ti iṣelọpọ ṣe baramu ohun ti a reti?
6. Iwe ati ikede. Awọn ero, orisun, ọjọ; traceability pẹlu git.

Tọ ti o ṣe ipilẹṣẹ awọn iṣẹ ati awọn idanwo

Ipa: Ti o ni iriri Python Olùgbéejáde kikọ awọn iṣiro imọ-ẹrọ. Iṣẹ-ṣiṣe: Kọ iṣẹ kan ti o ṣe iṣiro aapọn titẹ ti o pọju ni igun onigun mẹrin-apakan cantilever. Igbewọle: F (N), L (mm), b (mm), h (mm). Ijade: sigma (MPa).Convention: Unit system N-mm-MPa; sọ asọye kuro ti titẹ sii kọọkan. Ofin: lo I = b * h ^ 3/12 ati sigma = M * c / I; ṣe alaye awọn igbesẹ naa.Ofin: Fi idanwo kan kun pẹlu esi ti a mọ: sigma ~ 28.1 MPa fun F = 500, L = 300, b = 20, h = 40; Ṣayẹwo pẹlu assert (ifarada kekere).

Itan ipo eti

Ṣafikun awọn sọwedowo eti eti si iṣẹ ti o wa loke: - Ti b, h tabi L ba jẹ odo tabi odi, fun aṣiṣe pataki kan (gbe ValueError) - Ọrọìwòye ti iṣoro aponsedanu / konge pẹlu awọn igbewọle pupọ / kekere. Tun ṣafikun awọn igbewọle idanwo oriṣiriṣi 3 diẹ sii ki o kọ abajade ti a nireti; ṣe alaye awọn abajade ni ọna ti MO le rii daju wọn pẹlu ọwọ.

Aabo Unit (pint) tọ

Unit-ailewu akọọlẹ kanna pẹlu ile-ikawe 'pint'. Jẹ ki awọn igbewọle jẹ asọye ni awọn iwọn (fun apẹẹrẹ 500 * ureg.newton). Ṣe iyipada abajade si MPa ki o tẹ sita. Ṣafikun apẹẹrẹ kekere kan ti n fihan bi pint ṣe kuna nigbati o fun ni titẹ sii pẹlu ẹyọ ti ko tọ.

Tọju koodu ṣayẹwo

Lodi koodu iṣiro imọ-ẹrọ mi ni isalẹ lati irisi atunyẹwo koodu, maṣe gba pẹlu mi. Ni pataki: ṣe iyipada ẹyọkan naa tọ, ṣe agbekalẹ naa tọ, ni awọn ọran eti (odo, odi) ni a gbero, awọn idanwo naa jẹ ijẹrisi nitootọ? Fun wiwa kọọkan, kọ bi o ṣe le ṣe atunṣe.[koodu]

Ailagbara Tọ / Alagbara Tọ

Ibere ​​ailagbara:

Kọ koodu Python fun iṣiro wahala.

Ko si yiyan awọn ẹya, awọn agbekalẹ, awọn asọye igbewọle ati awọn idanwo; AI ṣe ipilẹṣẹ koodu ti o ṣiṣẹ ṣugbọn ti ko rii daju ati pe ẹyọ rẹ jẹ aimọ.

Ibere ​​​​ti o lagbara:

Kọ iṣẹ aapọn titẹ ni tan ina cantilever. Iṣagbewọle F(N), L(mm), b(mm),h(mm); iṣẹjade sigma (MPa). N-mm-MPa eto, pato kọọkan kuro ninu awọn ọrọìwòye. Ṣafikun idanwo kan pẹlu awọn abajade ti a mọ (F = 500, L = 300, b = 20, h = 40 → ~ 28.1 MPa, assert). Fun aṣiṣe lori titẹ sii odo/odi. Itumọ awọn ọran eti.

Itọkasi keji nilo eto ẹyọkan, agbekalẹ, awọn igbewọle, idanwo, ati awọn ọran eti; O mu ki awọn koodu daju.

Awọn ọran Kekere mẹta (Nipa Awọn nọmba)

Ọran 1 - Aṣiṣe iwọn didun ipalọlọ. Iṣiro agbegbe ti AI ṣe gba iwọn ila opin ni mm ati fun mm² pẹlu pi * d *** 2/4, ṣugbọn ila ti o tẹle fi sii sinu agbekalẹ ti o nireti m²; Koodu naa ṣiṣẹ laisi awọn aṣiṣe ati fun wahala ni awọn akoko 1,000,000 ni isalẹ. Nigbati ẹlẹrọ ba ṣiṣẹ idanwo naa pẹlu abajade ti a mọ (assert abs (sigma-28.1) <0.5), idanwo naa gbamu ati pe a mu aṣiṣe naa. Ti ko ba si idanwo, abajade ti ko tọ yoo ti wọ inu ijabọ naa lai ṣe akiyesi. Ẹkọ: koodu iṣẹ ≠ koodu to tọ.

Case 2 - eti ipinle jamba. Ninu koodu ti o yipo fun ẹbi apakan, sisanra h=0 ti wa ni titẹ sii ni ila kan; Nigbati mo = b * h ** 3/12 = 0, sigma = M * c / Mo fun pipin nipasẹ aṣiṣe odo. Ṣeun si if h<=0: gbe iṣakoso ValueError ti a ṣafikun nipasẹ AI, koodu naa duro pẹlu ifiranṣẹ ti o nilari ko si ni ipalọlọ ṣe agbejade inf. Ẹkọ: mu awọn ọran eti ṣaju.

Case 3 - Repeatability ere. O gba ẹlẹrọ ni idaji ọjọ kan lati ṣe iṣiro agbara fifa pẹlu ọwọ fun awọn aaye iṣẹ oriṣiriṣi 40. Ti a kọ ni AI, iwe afọwọkọ naa ka CSV, ṣe iṣiro agbara fun laini kọọkan, ati jẹrisi aaye ti a mọ pẹlu imuduro, idinku iṣẹ naa si ~ iṣẹju 2 ati kikọ awọn abajade si faili itọpa. Nigbati titẹ sii ba yipada, gbogbo tabili ti ni imudojuiwọn ni gbogbo iṣẹju-aaya. Ẹkọ: adaṣe adaṣe jẹ iyara ati igbẹkẹle.

Awọn aṣiṣe ti o wọpọ

• "Ṣiṣẹ = atunṣe" iro: Riro pe koodu ti o ṣiṣẹ laisi awọn aṣiṣe jẹ otitọ.
• Ko awọn idanwo kikọ: Gbẹkẹle koodu laisi idanwo itọkasi pẹlu abajade ti a mọ.
• Iyatọ kuro: Nlọ kuro ni awọn ẹya titẹ sii/jade laisi itumọ, fo iyipada.
• Fojusi awọn ọran eti: Aṣiṣe ipalọlọ tabi jamba lori titẹ sii odo/odi.
• Ko ṣe akọsilẹ orisun / arosinu: Ko kọ si isalẹ orisun ati arosinu ti agbekalẹ ti a lo.
• Kii ṣe ikede: Nlọ akọọlẹ naa kuro bi faili akoko-ọkan laisi ṣiṣe ki o wa kakiri (git).

Ni akojọpọ

• Python jẹ ki iṣiro imọ-ẹrọ le tun ṣe, itọpa, ati iṣakoso ẹya.
• AI jẹ iyara pupọ ni ṣiṣẹda koodu; Ṣugbọn otitọ pe koodu ṣiṣẹ laisi awọn aṣiṣe ko tumọ si pe o ṣe iṣiro ni deede.
• Gbogbo koodu yẹ ki o jẹ ifọwọsi nipasẹ idanwo abajade-mọ, iṣayẹwo ẹyọkan, ati awọn ọran eti.
• Awọn aṣiṣe ẹgbẹ jẹ orisun ti aṣiṣe loorekoore ati aibikita julọ; Dabobo nipasẹ eto ẹyọkan, nomenclature tabi pint.
• Adaṣiṣẹ ti a fọwọsi fi akoko pamọ ati funni ni igboya; Koodu ti a ko rii daju lewu.

Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe

Yan iṣiro imọ-ẹrọ loorekoore (gẹgẹbi aapọn, agbara fifa, fifuye ooru). Kọ iṣẹ Python kan si AI ti o ṣe iṣiro yii; Ọrọìwòye jade ni ẹyọkan ti titẹ sii ati iṣelọpọ kọọkan ki o ṣafikun idanwo idaniloju pẹlu abajade ti a mọ. Ṣiṣe idanwo naa ki o rii boya o kọja. Lẹhinna ṣe awọn ijẹrisi meji diẹ sii: gbiyanju ọran eti kan (odo tabi titẹ sii odi) lati ṣayẹwo pe koodu naa da aṣiṣe pataki kan pada, ati pẹlu ọwọ pese ẹyọkan ti iṣelọpọ ni apẹẹrẹ kan. Ti o ba ṣeeṣe, tun ni ẹya-ailewu kan ti a ṣejade ni pint. Nikẹhin, ṣafikun awọn arosinu iṣiro, orisun agbekalẹ, ati ọjọ si koodu bi akọle kukuru ki o kọ idi ti koodu yii tun nilo ifọwọsi ẹlẹrọ.

akojọ ayẹwo

• [] Input ati awọn ti o wu sipo ti wa ni kedere ni akọsilẹ ninu awọn koodu; nikan kuro eto ti a ti yan.
• [] Idanwo kan (isọ) pẹlu abajade ti a mọ ni a ṣafikun ati kọja.
• [] O kere ju ọran eti kan (odo / odi) ni igbiyanju; Awọn koodu fun a significant aṣiṣe.
• [] Ẹyọ iṣẹjade ti pese nipasẹ apẹẹrẹ afọwọṣe kan (kii ṣe ro pe “ṣiṣẹ = atunse”).
• [] Orisun agbekalẹ, awọn arosinu ati ọjọ ti a ṣe akiyesi ninu koodu naa.
• [] Akọọlẹ ti wa ni tọpinpin / tọpinpin; ase alakosile ti a sosi si awọn ẹlẹrọ.