人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域有哪些有趣的開源項目？
投遞人 itwriter 發(fā)布于 2014-12-02 11:21 評論(0) 有20人閱讀? 原文鏈接? [收藏]? ?

　　本文簡要介紹了 10 款?? Quora 上網(wǎng)友推薦的 人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域方面的開源項目。

　　GraphLab

　　GraphLab 是一種新的面向機(jī)器學(xué)習(xí)的并行框架。GraphLab 提供了一個完整的平臺，讓機(jī)構(gòu)可以使用可擴(kuò)展的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)建立大數(shù)據(jù)以分析產(chǎn)品，該

公司客戶包括 Zillow、Adobe、Zynga、Pandora、Bosch、ExxonMobil 等，它們從別的應(yīng)用程序或者服務(wù)中抓取數(shù)據(jù)，通過推薦系統(tǒng)、欺詐監(jiān)測系統(tǒng)、情感

及社交網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)等系統(tǒng)模式將大數(shù)據(jù)理念轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)環(huán)境下可以使用的預(yù)測應(yīng)用程序。（ 詳情）

　　項目主頁： http://graphlab.org/

　　Vowpal Wabbit

　　Vowpal Wabbit (Fast Online Learning)最初是由雅虎研究院建設(shè)的一個機(jī)器學(xué)習(xí)平臺，目前該項目在微軟研究院。它是由 John Langford 啟動并主

導(dǎo)的項目。

　　項目地址：? http://hunch.net/~vw/

　　scikits.learn

　　scikit-learn 是一個開源的、構(gòu)建在 SciPy 之上用于機(jī)器學(xué)習(xí)的 Python 模塊。它包括簡單而高效的工具，可用于數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析，適合于任何

人，可在各種情況下重復(fù)使用、構(gòu)建在 NumPy、SciPy 和 matplotlib 之上，遵循 BSD 協(xié)議。（詳情）

　　項目地址： http://scikit-learn.org/stable

　　Theano

　　Theano 是一個 python 庫，用來定義、優(yōu)化和模擬數(shù)學(xué)表達(dá)式計算，用于高效的解決多維數(shù)組的計算問題。它使得寫深度學(xué)習(xí)模型更加容易，同時也

給出了一些關(guān)于在 GPU 上訓(xùn)練它們的選項。（ 詳情）

　　項目地址： http://deeplearning.net/software/theano/

　　Mahout

　　Mahout 是 Apache Software Foundation（ASF） 旗下的一個開源項目，提供一些可擴(kuò)展的機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域經(jīng)典算法的實現(xiàn)，旨在幫助開發(fā)人員更加方便

快捷地創(chuàng)建智能應(yīng)用程序。Mahout 包含許多實現(xiàn)，包括聚類、分類、推薦過濾、頻繁子項挖掘。此外，通過使用 Apache Hadoop 庫，Mahout 可以有效地

擴(kuò)展到云中。

　　項目主頁： http://mahout.apache.org/

　　pybrain

　　pybrain 是 Python 的一個機(jī)器學(xué)習(xí)模塊，它的目標(biāo)是為機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)提供靈活、易應(yīng)、強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。pybrain 包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)(及

二者結(jié)合)、無監(jiān)督學(xué)習(xí)、進(jìn)化算法。以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為核心，所有的訓(xùn)練方法都以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為一個實例。

　　項目主頁： http://pybrain.org/

　　OpenCV

　　OpenCV 是一個基于（開源）發(fā)行的跨平臺計算機(jī)視覺庫，可以運(yùn)行在 Linux、Windows 和 Mac OS 操作系統(tǒng)上。它輕量級而且高效——由一系列 C 函

數(shù)和少量 C++ 類構(gòu)成，同時提供了 Python、Ruby、MATLAB 等語言的接口，實現(xiàn)了圖像處理和計算機(jī)視覺方面的很多通用算法。（ 詳情）

　　項目主頁： http://opencv.org/

　　Orange

　　Orange 是一個基于組件的數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)軟件套裝，它的功能即友好，又很強(qiáng)大，快速而又多功能的可視化編程前端，以便瀏覽數(shù)據(jù)分析和可視

化，基綁定了 Python 以進(jìn)行腳本開發(fā)。它包含了完整的一系列的組件以進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，并提供了數(shù)據(jù)帳目，過渡，建模，模式評估和勘探的功能。

　　項目主頁： http://orange.biolab.si/

　　NLTK

　　NLTK（natural language toolkit)是 python 的自然語言處理工具包。2001 年推出，至今發(fā)展非常活躍。它的主要作用是為了教學(xué)，至今已經(jīng)在 20

多個國家 60 多所高校使用，里面包括了大量的詞料庫，以及自然語言處理方面的算法實現(xiàn)：分詞， 詞根計算， 分類， 語義分析等。

　　項目主頁： http://nltk.org/

　　Nupic

　　Nupic 是一個開源的人工智能平臺。該項目由 Grok（原名 Numenta）公司開發(fā)，其中包括了公司的算法和軟件架構(gòu)。 NuPIC 的運(yùn)作接近于人腦，“當(dāng)

模式變化的時候，它會忘掉舊模式，記憶新模式”。如人腦一樣，CLA 算法能夠適應(yīng)新的變化。（ 詳情）

　　項目主頁： http://numenta.org/nupic.html

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　　以上是小編整理的 10 款人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的開源項目。更多項目可參看這個列表：http://deeplearning.net/software_links/，或查看

Quora 中更多網(wǎng)友的精彩回答。

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???? C++在“商業(yè)應(yīng)用”方面，曾經(jīng)是天下第一的開發(fā)語言，但這一桂冠已經(jīng)被java搶走多年。因為當(dāng)今商業(yè)應(yīng)用程序類型，已經(jīng)從桌面應(yīng)用迅速轉(zhuǎn)移成

Web應(yīng)用。當(dāng)Java橫行天下之后，MS又突然發(fā)力，搞出C#語言，有大片的曾經(jīng)的C++程序員，以為C++要就此沉淪，未料，這三年來，C++的生命力突然被嚴(yán)重

地增強(qiáng)了。主力原因就是開源的軟件、基礎(chǔ)軟件（比如并發(fā)原生支持，比如Android必定要推出原生的SDK）、各種跨平臺應(yīng)用的出現(xiàn)。

??????? 開源C++庫必須具有以下特點(diǎn)：必須是成熟的產(chǎn)品、跨平臺的產(chǎn)品、相對通用的庫。

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??????? 一、通用標(biāo)準(zhǔn)類

??????? STL：C++標(biāo)準(zhǔn)模板庫，也是開源的。

??????? boost：C++準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)庫，它是強(qiáng)大地，江湖稱之“千錘百煉”。

??????? -------若掌握，必橫行世界。

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??????? deelx （輕量級的正則表達(dá)式解析類庫，國產(chǎn)），boost里有強(qiáng)大的正則表達(dá)式解析庫，但如果你只想要一個表達(dá)式解析，不想要拖上龐大的boost

庫時……支持一下國貨。

??????? iconv /iconvpp ： (C形式的編碼轉(zhuǎn)換函數(shù)庫，

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???????? 二、XML解析庫

???????? C++的XML相關(guān)庫不少，但是大部分其實都是C庫，使用起來自然不那么輕便。其中基于DOM的有TinyXml，基于SAX的當(dāng)然是Xerces。前者小巧快捷

，便于使用，適合做數(shù)據(jù)交換。后者則是全功能的XML解析器。

??????? xerces-c ：最強(qiáng)大的XML解析庫了，不是僅僅在開源庫里，你盡管把商業(yè)的算在內(nèi)。當(dāng)然，它的變體，被IBM拿去賣錢的那個版本，多了數(shù)百兆的

東東來支持各國編碼轉(zhuǎn)換，是更強(qiáng)大，但我覺得有小小的，開源的iconv在前不就夠了？

??????? 對三個輕型xml解析開源庫：SlimXml、TinyXml、RapidXml，對比如下：

??????? 解析這個3.3萬行，1.5M大小的xml，三個庫分別花了

????? · SlimXml: 22ms

????? · TinyXml: 54ms

????? · RapidXml: 4ms!

??????? 結(jié)論是，RapidXml果然很強(qiáng)悍，居然比SlimXml快5倍多。

??????? 比較欣慰的是，在沒有很關(guān)注效率的情況下，SlimXml仍然比TinyXml快 2.5倍。SlimXml走的是簡單小巧路線，源代碼只有 32k，而TinyXml和

RapidXml的源碼分別是147k和141k，有這樣的效率可以滿意了。因為這個庫主要還是針對幾十上百行的小文件，解析特別大的xml不在我考慮的范圍之內(nèi)。

???????? 還有irrlicht（鬼火引擎）的irrXMl解析器。

???????? xsd (XML 與 C++數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的綁定工具)。

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???????? 三、數(shù)據(jù)庫

??????? 我比較喜歡OTL（用于連接數(shù)據(jù)庫）。其他的沒用過

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??????? 四、多媒體類

??????? SDL (Simple DirectMedia Layer/多媒體直接訪問層，用于游戲編程)。

?????? 相應(yīng)的c開源庫有ffmpeg、mpeg4、aac、avc、libmad、mpeg1、flac、ac3、ac3、matroska著名的多媒體播放器 TCPMP 天下聞名的跨平臺、嵌入式

手持設(shè)備視頻播放器，

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???????? 五、網(wǎng)絡(luò)開發(fā)類

???????? 1、gSOAP SOAP協(xié)議的C++支持庫及代碼生成工具。

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???????? 2、ACE? 網(wǎng)絡(luò)編程研究首選。
??????? ACE適合于研究，大型網(wǎng)絡(luò)編程上效率不足，大型網(wǎng)游里面幾乎沒有用到ACE的，很多用了ACE的項目也被證明了效率不高。

?????? 除了ACE之外，還有很多系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)編程方面的程序庫。比如在線程庫方面，還有ZThread、boost::thread，如果放大到C/C++ 領(lǐng)域， 還有APR，還

有CII。在文件和目錄操作方面，boost也有相應(yīng)的組件，而在網(wǎng)絡(luò)編程方面有socket++，還有boost::asio，未來的C++0X中幾乎肯定有一個網(wǎng)絡(luò)編程和一個

線程庫。然而目前看來，ACE仍然是進(jìn)行系統(tǒng)和高性能網(wǎng)絡(luò)編程的首選，其地位在一段時間內(nèi)不會被撼動。它不但是 一個實用的程序庫、框架集，還是一個

典范的設(shè)計模式應(yīng)用范例，非常值得學(xué)習(xí)。

???????? 3、開源C++庫，稱為POCO（POrtable COmponents – 可移植元件），非常方便好用。

??????? 特性：

?????? * 線程，程序同步及多線程編程高級抽象
?????? * 流及文件系統(tǒng)訪問
?????? * 共享庫將類加載
?????? * 功能強(qiáng)大的日志和錯誤報告
?????? * 安全及加密
?????? * 網(wǎng)絡(luò)編程 (TCP/IP 套接字, HTTP客戶端和HTTP服務(wù)器, FTP, SMTP, POP3, 等)
?????? * XML解析 (SAX2 和 DOM) 及生成
?????? * 配置文件及選項處理
?????? * SQL數(shù)據(jù)庫訪問(ODBC, MySQL, SQLite)

?????? 可以運(yùn)行的平臺包括：

??????? * Windows
?????? * Mac OS X
?????? * iPhone OS
?????? * (embedded) Linux
?????? * HP-UX
?????? * Tru64
?????? * Solaris
?????? * QNX

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??????? 六、GUI庫

??????? BCG Windows平臺下界面設(shè)計的第三方庫，可以讓你的界面更美好，更具時 代感。

?????? wxWidgets ：使用wxWidgets ，開發(fā)者可以基于同一套代碼，為Win32, Mac OS X, GTK+, X11, Motif, WinCE等平臺開發(fā)應(yīng)用程序。wxWidgets庫可

以被C++, Python, Perl, and C#/.NET等開發(fā)語言使用。跟其它有些同樣支持跨平臺GUI開發(fā)工具不同，基于wxWidgets的應(yīng)用，擁有真實本地化的視覺及使

用效果——因 為，wxWidgets使用（各）平臺原生的控件，而不是簡單通過貼圖去模擬。wxWidgets是使用廣泛的，自由的，開源的，成熟的。

??????? QT-------------界面（GUI）開發(fā)，支持C++/Java/Python/...多種語言。跨平臺。最主要的好處是，API非常優(yōu) 美！Qt本身也不僅僅只是做GUI編

程，實際它基本上可以做OS-API可以做的任何事情。象網(wǎng)絡(luò)/數(shù)據(jù)庫/OpenGL/...都提供完美的支持。

??????? 傳統(tǒng)上Qt被認(rèn)為是可移植的GUI庫，但實際上Qt現(xiàn)在已經(jīng)是一個比較完整的可移植應(yīng)用程序框架了，其中包含了大量的工具，比如正則表達(dá)式、

Web和 Socket類、2D和3D圖形、XML解析、SQL類等，甚至還包括了一個完整的容器類庫，不過其王牌還是GUI。在目前的跨平臺GUI框架中，Qt成 熟度最高

，已經(jīng)被一些大公司應(yīng)用在關(guān)鍵產(chǎn)品中。由于Trolltech對Qt采用的dual license模式，該產(chǎn)品既可以從開源社區(qū)獲得支持，又能夠賺取足夠的商業(yè)利潤，

因此其前景也令人比較有信心。

??????? Qt的主要技術(shù)特色是其元對象模型。Qt實際上使用的并不是標(biāo)準(zhǔn)的C++，而是標(biāo)準(zhǔn)C++的一個擴(kuò)展。它通過元對象模型擴(kuò)展，實現(xiàn)了著名的

signal/slot機(jī)制，而這一機(jī)制也成為Qt的最大特色和優(yōu)勢。

??????? 與Qt類似的可移植GUI框架還有wxWidget、FOX等

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??????? 六. 計算機(jī)視覺

　　OpenCV，因特爾自主的開源庫。支持C/C++/Python接口。這個感興趣的朋友可以玩一下。如果結(jié)合OpenCV，你可以做一些外行人覺得很酷的程序。比如

說用它的人臉識別函數(shù)，來對你的攝像頭進(jìn)行處理，判斷人的動作等。

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??????? 七. 圖形圖像處理

GDAL，處理大圖像。要是GIS專業(yè)的人肯定會語言到非常大的tif影像，動則幾個GB的航空影像。GDAL對大圖像的讀寫支持是非常棒的（像多波段的圖像都可

以搞定）。支持C++/Java/Python...

??????? 國外開源的GIS軟件QGIS就是用了gdal

??????? c的圖形圖像庫較多，libjpeg、libpng、zlib、tiff、JBIG、最著名的開源形圖像處理軟件Cximage

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?????? 八、內(nèi)存管理：boost::smart_ptr，Hans-Boehm GC
?????? C/C++的內(nèi)存管理是一個永恒的話題。一般來說，C++的開發(fā)者傾向于自己管理內(nèi)存。然而，出乎很多C++開發(fā)者意料的是，近期C++的一些領(lǐng)袖人物

已 經(jīng)公開宣稱，如果不配備自動內(nèi)存管理機(jī)制，用C++編寫安全可靠的大型程序是非常困難的。???? 而Bjarne Stroustrup也曾對中國開發(fā)者建議，如果沒

有特別的理由，應(yīng)該在大型項目中使用自動內(nèi)存管理工具。因此，今天的C++開發(fā)者應(yīng)當(dāng)積極地學(xué)習(xí)和應(yīng)用 自動內(nèi)存管理設(shè)施。

??????? 說到自動內(nèi)存管理，比較輕量級的做法是boost::smart_ptr，而激進(jìn)的做法是引入完整的GC機(jī)制。目前開源而又比較可靠的GC中，Hans- Boehm GC

無疑是最受信賴的。作為一個保守的GC，Hans-Boehm GC在性能和功能方面都算是卓越。特別是，使用這個GC，你仍然可以delete、free來自己管理內(nèi)存，

對于我們編程習(xí)慣的沖擊比較小。

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?????? 九、密碼及安全：OpenSSL
??????? 安全是今天進(jìn)行C/C++編程無法回避和必須重視的問題。然而編寫安全的應(yīng)用程序，特別是跟網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的C/C++應(yīng)用程序，是一件十分困難的事情。

特別是涉及到大量的安全、密碼學(xué)相關(guān)的算法、規(guī)范，如果讓開發(fā)者自己摸索，其工作量和難度達(dá)到了不現(xiàn)實的程度。因此必須借助可靠的相關(guān)程序庫才有

可能提高程序的安全性。借助第三方安全保護(hù)平臺，給程序做加密保護(hù)。在安全庫這方面，OpenSSL是目前最好的選擇，其內(nèi)容之全面可靠，已經(jīng)成為業(yè)界

標(biāo)桿。在應(yīng)用程序加密保護(hù)這塊，愛加密是非常專業(yè)的。然而，由于安全編程固有的復(fù)雜性，即使使用penSSL，開發(fā)工作仍然是非常繁瑣的。因此我們也希

望能夠盡快看到更簡單、更易用的C/C++安全程序庫。

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??????? 十、矩陣計算：MTL
??????? 自1995年以來，C++在科學(xué)計算領(lǐng)域當(dāng)中取得了巨大的突破。這主要?dú)w功于template技術(shù)的高級應(yīng)用，使得C++在科學(xué)計算的性能方面取得了巨大

的進(jìn)步，一大批優(yōu)秀的C++科學(xué)計算庫涌現(xiàn)出來。比如Blitz++、POOMA、MTL、Boost::uBLAS。而這其中，MTL就功能豐富程度、 性能、開發(fā)支持和成熟程度

來講，是比較突出的一個，因此可以優(yōu)先考慮。值得一提的是，2002年，MTL與后來被Intel收購的KAI C++配合，曾經(jīng)在性能評測中擊敗了FORTRAN。

???????? 十一、中間件

???????? 1、分布式對象中間件：ICE
??????? ICE是分布式對象中間件領(lǐng)域里的后起之秀，可以大致地將其視為“改進(jìn)版”的CORBA。目前應(yīng)用在一些大型項目當(dāng)中，其中包括波音公司主持的下

一代陸軍作戰(zhàn)系統(tǒng)。
??????? ICE的一個特別價值是其代碼的范例意義。由于ICE的出現(xiàn)較晚，開發(fā)者比較系統(tǒng)地應(yīng)用了新的C++編程風(fēng)格，所以成為了研讀C++代碼的良好目標(biāo)。

???????? 2、消息中間件：ZeroMQ，總結(jié)的幾種特性如下：

??????? 1） 消息系統(tǒng)中，它差不多是最簡潔的，只是個簡潔的API，有n多種語言的綁定，沒有專門的服務(wù)器；
??????? 2） 性能非常優(yōu)越，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于RabbitMQ、ActiveMQ、MSMQ等；
??????? 3） 適合做分布式和并發(fā)應(yīng)用。

??????? 十二、正則表達(dá)式：boost::regex
??????? 正則表達(dá)式是編程工作中最強(qiáng)有力的工具之一。C++的正則表達(dá)式支持一直以來是一個軟肋。大約在2001年左右，boost中出現(xiàn)了regex庫，初步解

決了這個問題。但是最初的regex無論在效率上還是可靠性方面都有一些問題，后來經(jīng)過一次大規(guī)模的翻修之后，達(dá)到了比較完善的程度。其他可以選擇的

替代品還有C語言的pcre庫，Qt中的QRegExp類等。

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??????? 十三、配置管理：Lua
??????? 隨著軟件系統(tǒng)越來越復(fù)雜，對軟件的可配置型提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)上只要通過命令行參數(shù)來配置的系統(tǒng)，現(xiàn)在可能需要越來越多的方式和

機(jī)制。目前越來越 受歡迎、并且得到越來越多證實的做法，是將Lua嵌入到C/C++程序中，而用Lua程序作為配置腳本。這種做法的優(yōu)勢是，Lua語言強(qiáng)大靈

活，可以適應(yīng) 復(fù)雜的配置要求。同時，Lua便于嵌入C/C++程序，而且編譯執(zhí)行速度非常快，可以說是目前解決C/C++程序配置管理問題的一個出色方案。

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???????? 十四、3D游戲引擎：

????????? 1. Irrlicht http://irrlicht.sourceforge.net/

?????? 始于2003，次年即被評為最佳開源游戲引擎。官方支持C++和.Net，拓展語言綁定包含java,perl,ruby,python.跨平臺支持，使用D3D,OpenGL以及自

帶API.

?????? 優(yōu)點(diǎn)：容易上手；跨平臺；自帶XML解析器；大的社區(qū)；

?????? 缺點(diǎn)：最近開發(fā)慢下來了

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??????? 2. Panda3D http://www.panda3d.org/

?????? 由迪斯尼開發(fā)，卡耐基－梅隆娛娛樂科技中心支持。Python是官方推薦語言。也支持C++。

?????? 優(yōu)點(diǎn)：有用的社區(qū)；大量功能；定期開發(fā)；

?????? 缺點(diǎn)：缺乏工具支持；極差的文檔；

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??????? 3. OGRE http://www.ogre3d.org/

?????? 圖像引擎中最好的一個。2000年立的項。推薦使用C++語言。需要非常熟悉編程才行。初學(xué)者不宜。

?????? 優(yōu)點(diǎn)：大量功能；優(yōu)異的文檔；大規(guī)模的社區(qū)；活躍的開發(fā)

?????? 缺點(diǎn)：不適合初哥；只有圖像引擎

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??????? 4. Crystal Space http://www.crystalspace3d.org/main/Main_Page

?????? 1997年發(fā)行，用C++編寫的開源游戲引擎。推薦使用C++

??????? 優(yōu)點(diǎn)：不錯的社區(qū)支持；大量功能；

??????? 缺點(diǎn)：難學(xué)；

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??????? 5、Delta3d? ?http://www.delta3d.org/index.php

???????? Delta3D是一款由美國海軍研究學(xué)院(Naval Postgraduate School)開發(fā)的全功能游戲與仿真引擎，得到美國軍方巨大的支持與豐厚的投資。該引

擎應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，如開發(fā)在培訓(xùn)、教育、娛樂行業(yè)和科學(xué)計算可視化領(lǐng)域等方面建模與仿真的軟件。

??????? 它的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計把一些知名開源軟件和引擎???????? 如 Open Scene Graph(OSG), OpenDynamicsEngine (ODE), Character Animation Library

(CAL3D), 還有 OpenAL融為一體。Delta3D通過對這些底層模塊進(jìn)行隱藏封裝，整合在一起從而形成了一個使用更加方便的高級API 函數(shù)庫，使得開發(fā)者在

必要的時候能夠使用底層函數(shù)進(jìn)行二次開發(fā)。Delta3D在軟件系列中，處于中間層(Middle layer)的位置上。

??????? 優(yōu)點(diǎn)：適合各種3D游戲，仿真，很全面。一直在做更新。

??????? 缺點(diǎn)：參考資料比較少。中文文檔也比較少。官方參考資料比較少。但是讀源代碼可以加快理解，應(yīng)用。

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轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/spinsoft/p/4137749.html

總結(jié)

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