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micrograd

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轻量级自动梯度引擎实现神经网络核心训练

micrograd是一个轻量级自动梯度引擎，实现反向传播算法，为神经网络训练提供核心功能。项目基于karpathy/micrograd，并针对LLM101n模块进行了优化。包含自动梯度引擎、简单神经网络和训练循环，致力于提供直观的神经网络训练可视化。后续将开发交互式Web演示，支持实时数据点调整和网络响应观察。

micrograd神经网络自动梯度反向传播机器学习Github开源项目
访问官网GitHub文档

micrograd

micrograd 是训练神经网络所需的唯一代码。其他一切都只是为了提高效率。

在本模块中，我们构建了一个微型"自动微分"引擎（自动梯度的简称），它实现了反向传播算法。这个算法在1986年由Rumelhart、Hinton和Williams发表的论文《通过误差传播学习内部表示》中被广泛推广用于训练神经网络。本仓库基于早期的 karpathy/micrograd 仓库，但将其修改成了LLM101n模块。

我们在这里构建的代码是神经网络训练的核心 - 它让我们能够计算如何更新神经网络的参数，以使其在某些任务上表现更好，比如自回归语言模型中的下一个标记预测任务。所有现代深度学习库，如PyTorch、TensorFlow、JAX等，都使用这个完全相同的算法，只不过这些库在优化和功能方面更加丰富。

!施工中!

非常早期的草稿，正在上传我心中可能的第一个版本。简单来说，这是针对二维训练数据的三分类问题。非常直观，易于理解，有助于培养直觉。

涵盖内容：

  • 自动微分引擎（micrograd）
  • 基于此构建的带有1个隐藏层的神经网络（MLP）
  • 训练循环：损失函数、反向传播、参数更新

我真的希望这个模块能够包含我很久以前构建的这个JavaScript网页演示。在那里，学生可以交互式地添加/修改数据点，播放/暂停优化过程，看到神经网络如何对此做出响应。然而，与其用JavaScript构建，现在可能会是一个不错的streamlit应用，使用这段代码。更好的是，可以在旁边显示计算图，并在所有节点中显示完整的数据/梯度详情。

待办事项：

  • 用C语言实现并行版本，打印相同的内容
  • 一个非常优秀的交互式网页演示版本。顶部显示计算图，动态更新数据/梯度值，你可以用按钮"逐步"执行，或点击"播放"进行优化。下面以JavaScript网页演示风格显示数据点和当前的决策边界。用户可以添加/修改数据点，看到神经网络如何响应。用户还可以暂停优化并检查网络的当前状态，包括计算图和所有节点中的数据/梯度值。

许可证

MIT

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