零基础使用Swift学习数据科学

最新推荐文章于 2022-07-31 21:24:07 发布

原创

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本文介绍了Swift作为数据科学语言的优势，包括其快速、高效、安全的特性，以及与Python的互操作性。通过Swift的基础知识讲解，如变量、数据类型、循环和条件语句，展示了如何使用Swift构建数据科学模型，包括导入Python库和使用TensorFlow建立基本的CNN模型。文章还探讨了Swift在数据科学的未来前景。

概述

Swift正迅速成为数据科学中最强大、最有效的语言之一
Swift与Python非常相似，所以你会发现2种语言的转换非常平滑
我们将介绍Swift的基础知识，并学习如何使用该语言构建你的第一个数据科学模型

介绍

Python被广泛认为是数据科学中最好、最有效的语言。近年来我遇到的大多数调查都将Python列为这个领域的领导者。

但事实是数据科学是一个广阔并且不断发展的领域。我们用来构建数据科学模型的语言也会随之发展。还记得R是什么时候的流行语言吗?它很快就被Python超越了。Julia语言去年也出现在数据科学中。目前现在有另一种语言正在蓬勃发展。

是的，我说的是Swift语言。

"我总是希望当我开始学习一门新语言的时候，会有一些开阔思维的新想法，这点Swift绝对不会让我失望。Swift易于解释，并且灵活，简洁，安全，易于使用，快速。大多数其他语言在这些方面都有很大的限制。"——Jeremy Howard

当Jeremy Howard认可一种语言并开始在日常的数据科学工作中使用该语言时，你有必要开始思考这个语言的优点了。

在本文中，我们将了解Swift作为一种编程语言，以及它如何适应数据科学领域。如果你是Python用户，你将注意到两者之间的细微差别和惊人的相似之处。这里也有很多代码，让我们开始吧!

为什么选择Swift?

PyTorch是为了克服Tensorflow中的限制。但现在我们正接近Python的极限，而Swift有可能填补这一空白。"——Jeremy Howard

最近，Swift作为一种数据科学语言引起了很多人的兴奋和关注。每个人都在谈论它。以下是你应该学习Swift的几个理由:

Swift快，很接近C的速度了
同时，它有一个非常简单和可读的语法，非常类似Python:

与Python相比，Swift是一种更高效、更稳定、更安全的编程语言
这也是一种很好的移动语言。事实上，它是为iPhone开发iOS应用程序的官方语言
它对自动微分有强大的集成支持，这使它成为为数不多的用于数值计算的高级语言之一
它背后有谷歌、Apple、FastAI等的支持!

以下是Jeremy Howard对Swift的评价视频:https://youtu.be/drSpCwDFwnM

数据分析的Swift基础

在我们开始使用Swift执行数据科学的细节之前，让我们简要介绍一下Swift编程语言的基础知识。

Swift的生态系统

当前数据科学的Swift主要由两个生态系统组成:

开源生态系统
苹果的生态系统

开源生态系统是我们可以下载并在任何操作系统或机器上运行Swift的地方。我们可以使用非常酷的Swift库来构建机器学习应用程序，比如用于TensorFlow的Swift、SwiftAI和SwiftPlot。

Swift还允许我们无缝地从Python中导入成熟的数据科学库，如NumPy、panda、matplotlib和scikit-learn。

另一方面，苹果的生态系统本身就令人印象深刻。有一些有用的库，比如CoreML，可以让我们用Python来训练大型模型，并直接将它们导入到Swift中进行推理。此外，它还提供了大量的预先训练过的先进模型，我们可以直接使用它们来构建iOS/macOS应用程序。

还有其他有趣的库，比如swift ,coreml,transformer，可以让我们在iPhone上运行最先进的文本生成模型，比如GPT-2、BERT等。

当你需要为Apple设备构建基于机器学习的应用程序时，还有许多其他的库可以提供良好的功能。

这两个生态系统之间存在多种差异。但最重要的是，为了使用苹果的生态系统，你需要有一台苹果的机器，你只能为苹果的设备开发，如iOS, macOS等。

既然你已经有了Swift作为数据科学语言的概述，让我们进入代码吧!

为Swift设置环境

Swift可用于谷歌Colab与GPU和TPU版本。我们将使用它，以便你可以快速跟上它的速度，而不必在安装过程中花费太多时间。

你可以按照下面的步骤打开一个Colab笔记本，这是快速激活的:

打开一个空白的Swift笔记本(https://colab.research.google.com/github/tensorflow/swift/blob/master/notebooks/blank_swift.ipynb)
点击"File"，然后选择"Save a copy in Drive"-这将保存一个新的Swift笔记本在你自己的谷歌驱动器上!