
TPU、张量与深度学习的奥秘,为何让非科班出身的同学如此困惑?本文从张量的本质出发,通过生动的情感关系案例,层层拆解多维数据结构的核心逻辑。你将看到标量如何升级为张量我爱配资家,以及这背后隐藏的AI训练与贝叶斯统计的深刻联系,最后揭示工具与目的在认知维度上的无限迭代。

有很多非计算机专业的同学想转入到AI行业,他们经常问我一个比较多的问题:
CPU,我知道,是一个芯片。GPU,我也知道,是一个大显卡。那么TPU是啥东西呢?
今天要说一下TPU,TPU的全称是TensorProcessingUnit,中文名为张量处理单元,是谷歌(Google)专为深度学习计算而自己设计的专用集成电路(ASIC)。
同学们紧接从网上查阅了很多资料,也没有太搞清楚。于是继续就会问:那么张量又是什么东西呢?
定义
标量:储存[数值]的[量]
张量:储存[规则]及其[数值强度]的[量]
张量的意义:当[结果]不是由一个原因决定,而是由[多种因素×多种角度×多种关系方式]共同决定时,用来把这些关系一次性说清楚的方式。
张量是:一种为了统一的高度综合归纳的抽象方法论
举例
我的一个男学生小明,他喜欢上了班上一个女同学小红。
我作为一个研究人员,我非常的好奇,于是我想:[研究一下小明为什么会喜欢小红?他是怎么喜欢上小红的?]

注意:这句话拆解一下,本质的含义是:我想对小明喜欢小红的[喜欢因素]和[喜欢原因]之间的关系进行研究。
即:将2个人之间的[喜欢关系]进行梳理,逻辑量化。
0阶张量(标量)
研究问题:小明有多喜欢小红?对喜欢程度打分
结果分数:喜欢程度=[80分]
得分分析:这只是个标量(数值),但是为啥是80分?当前的信息是解释不了小明喜欢的原因和因素的关系。
备注:关系=[“1、有哪些前置影响因素?”,“2、这些因素之间的相互影响程度?”]
1阶张量(向量)
研究问题:喜欢程度可能是由3个因素决定的,且要对每个因素的评分
结果分数:喜欢程度=[性格:40,外貌:25,价值观:15]

得分分析:现在分析出喜欢是“哪些方面因素叠加”的,
但是这些因素不只是“单向作用”的,比如:
[性格]影响[长期喜欢]
[外貌]影响[第一印象]
[价值观]影响[是否愿意结婚]
2阶张量
研究问题:这些[喜欢因素]中,每个因素,背后又有那些影响因素呢?是在“哪个场景/阶段/角度”下起作用?
举例子,我继续把可能因素拆解为:初见、相处、长期承诺
结果分数:

得分分析:这可以表达的不是“喜欢多少”,而是“哪个因素,在什么情况下,以多大方式起作用”
3阶张量
分析问题:[小明的判断]本身,可能还受其他因素的影响?
例如:他当天心情、朋友评价、社会压力、时间变化……
因此需要加一维:

以此类推……总结
张量不是“多维数组”,而是:用来表达[多种因素在多种条件下共同决定结果]的关系容器。
一个事物的某一属性就是一个[单元]。其量的变化,不只是在这个属性[单元本身]之内自发变化的,一定是有外界其他因素影响决定的。

就好比一个人的头发长度变化,不是[头发长度]自发的变化,而是有外界因素影响的。于是这就形成了[单元网络]。

而[每个单元]及其背后的背后的[前置影响因素]的[得分]是多少,泽关键在于:背后的[前置影响因素]对他的影响程度是多少?这个就是[权重]。
而这个[权重],则需要研究人员准备大量数据,去研究一下,即:做科学的统计。这就是[训练]的本质。
因此[训练]可以说是一种实验研究方法。
到这里,有些同学可能会想到一个伟大的统计学家:贝叶斯。
是的类似于[贝叶斯定律]研究的内容:[影响因素]的背后的[影响因素]的概率关系。

迭代工具论
在AI时代,我可能最不想聊的就是技术,而是一些夸夸其谈、没有逻辑关系的、且形而上的观点:
从张量和贝叶斯中,我们可以得出一组规律:我么可以把研究对象看做一个为了达到某种研究[目的]的[单元],而实现这种[目的],则需要[工具]。
但是:[工具]与[目的]作为一种基础[单元],在研究复杂问题时候,会涉及到不同的维度,维度越多,问题越复杂。那么[工具]与[目的]在不同维度上,是一直在相互迭代转化的。
以生火做饭为例:
锅、水、面粉是工具,[馒头]是目的,
而馒头又可以作为工具,而[填饱肚子]是目的,
而填饱肚子又可以作为工具,而是[补充糖原]是目的,
而糖原又可以作为工具,而是[继续工作]是目的,
…..
以此类推。
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