Тарик Рашид - Создаём нейронную сеть

примере была важна возможность уверенно игнорировать
переменные, о которых известно, что они являются независимыми.
Это значительно упрощает дифференцирование довольно сложных
выражений, в чем часто возникает необходимость в ходе анализа
нейронных сетей.

Вы освоили дифференциальное исчисление!
Если вам удалось одолеть материал, изложенный в этом приложе­
нии, примите мои поздравления!
Я постарался донести до вас, в чем состоит суть дифференциаль­
ного исчисления и как оно возникло на основе постепенного улуч­
шения приближенных решений. Всегда пытайтесь применять опи­
санные в данном приложении методы, если другие способы решения
задачи не приводят к успеху.
Используя метод дифференцирования выражений путем пониже­
ния степеней переменных и применения цепного правила для на­
хождения производных сложных функций, вы сможете многое уз­
нать о природе и механизмах функционирования нейронных сетей.
Желаю вам максимально эффективно использовать этот мощный
инструмент, которым вы теперь владеете!

Вы освоили дифференциальное исчисление!

255

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Нейронная сеть
на Raspberry Pi
В этом приложении вы узнаете, как установить IPython на устрой­
стве Raspberry Pi.
Необходимость в этом может возникнуть по нескольким причинам.
• Компьютеры Raspberry Pi очень дешевые и доступные по срав­
нению с более дорогими ноутбуками.
• Компьютер Raspberry Pi работает под управлением бесплатной
операционной системы Linux с открытым исходным кодом,
для которой доступно множество всевозможных бесплатных
программ, включая Python. Открытость исходного кода чрез­
вычайно важна, поскольку это позволяет разобраться в том,
как функционирует та или иная программа, и поделиться ре­
зультатами своей работы с другими людьми, которые смогут
воспользоваться ими в своих проектах. Это важно и для образо­
вательных целей, ведь, в отличие от коммерческого программ­
ного обеспечения, открытый исходный код свободно доступен
для изучения.
• В силу описанных, а также множества других причин устрой­
ства Raspberry Pi получили широкую популярность в качестве
школьных и домашних компьютеров для детей, увлекающихся
созданием компьютерных программ или программно-аппарат­
ных систем.
• Компьютеры Raspberry Pi не такие мощные, как более до­
рогие компьютеры и ноутбуки. Поэтому интересно проде­
монстрировать, что даже этот фактор не мешает реализовать
на Raspberry Pi нейронную сеть с помощью Python.

Я буду использовать модель Raspberry Pi Zero, поскольку она еще
дешевле и миниатюрнее, чем обычные устройства Raspberry Pi, и это
делает задачу развертывания на ней нейронной сети еще более инте­
ресной. Стоит эта модель около 5 долларов. Это не опечатка!
Ниже представлена фотография моего устройства с двухпенсовой
монетой для сравнения.

Установка IPython
Далее предполагается, что питание вашего Raspberry Pi включе­
но, а клавиатура, мышь, дисплей и подключение к Интернету рабо­
тают нормально.
Существует несколько дистрибутивов операционных систем
для Raspberry Pi, но мы будем ориентироваться на Raspbian — вер­
сию популярного дистрибутива Debian Linux, оптимизированную
для аппаратных возможностей Raspberry Pi и доступную для загруз­
ки по следующему адресу:
https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/

258

Приложение Б. Нейронная сеть на Raspberry Pi

Ниже показан вид рабочего стола после запуска Raspberry Pi.
Я убрал фоновое изображение, чтобы оно не отвлекало внимание.

В левом верхнем углу видны кнопки меню, а также другие значки.
Мы собираемся установить IPython, чтобы иметь возможность ра­
ботать с помощью дружественного интерфейса блокнотов через веб­
браузер, а не в режиме командной строки.
Для установки IPython нам все-таки придется использовать ко­
мандную строку, но сама эта процедура очень простая, и ее придется
выполнить только один раз.
Откройте приложение Terminal, представленное в верхней час­
ти окна значком с изображением черного экрана. При наведении
на него указателя мыши появляется подсказка “ Terminal” . Когда вы
запустите это приложение, откроется окно для ввода команд.

Установка IPython

259

Raspberry Pi очень хорош тем, что не позволяет рядовым поль­
зователям вводить команды, приводящие к глубоким изменениям
в системе. Для этого необходимо иметь специальные привилегии.
Введите в окне терминала следующую команду:
sudo

SU --">