DL4J实战之一：准备

程序员欣宸

发布于 2021-12-07 08:50:03

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文章被收录于专栏：实战docker实战docker

关于DL4J

DL4J是Deeplearning4j的简称，是基于Java虚拟机的深度学习框架，是用java和scala开发的，已开源，官网：https://deeplearning4j.org/

关于《DL4J实战》系列

《DL4J实战》是欣宸在深度学习领域的原创，旨在通过一系列动手操作，由浅入深了解深度学习的基本知识，掌握通用操作，并且对DL4J逐渐熟练，进而在学习和工作中解决实际问题

本篇概览

作为《DL4J实战》系列的开篇，本文为后面的文章和实战做好准备工作，包含以下内容：

确定环境和版本信息
创建名为dl4j-tutorials的maven工程作为父工程，后面整个系列的代码都是dl4j-tutorial的子工程
创建名为commons的子工程，这里面是一些常用的工具代码，例如下载数据集、绘图等

源码下载

本篇实战中的完整源码可在GitHub下载到，地址和链接信息如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos)：

名称	链接	备注
项目主页	https://github.com/zq2599/blog_demos	该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https)	https://github.com/zq2599/blog_demos.git	该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh)	git@github.com:zq2599/blog_demos.git	该项目源码的仓库地址，ssh协议

这个git项目中有多个文件夹，《DL4J实战》系列的源码在dl4j-tutorials文件夹下，如下图红框所示：

版本信息

本系列实战都是在以下环境进行，这里列出来供您参考：

操作系统：win10 64位专业版
JDK：1.8.0_281
maven：3.6.2
IEDA：2021.1.1 (Ultimate Edition)
DL4J：1.0.0-beta7

《DL4J实战》系列源码的公用父工程

《DL4J实战》系列的源码都放置在同一个父工程下，除了管理代码方便，还可以将各个子工程的依赖库版本统一管理，接下来创建这个父工程；
新建名为dl4j-tutorials的maven工程，该工程下只有pom.xml，内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
    <artifactId>dlfj-tutorials</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <modules>
        <module>commons</module>
        <module>classifier-iris</module>
    </modules>
    <packaging>pom</packaging>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>

        <dl4j-master.version>1.0.0-beta7</dl4j-master.version>
        <!-- Change the nd4j.backend property to nd4j-cuda-X-platform to use CUDA GPUs -->
        <!-- <nd4j.backend>nd4j-cuda-10.2-platform</nd4j.backend> -->
        <nd4j.backend>nd4j-native</nd4j.backend>
        <java.version>1.8</java.version>
        <maven-compiler-plugin.version>3.6.1</maven-compiler-plugin.version>
        <maven.minimum.version>3.3.1</maven.minimum.version>
        <exec-maven-plugin.version>1.4.0</exec-maven-plugin.version>
        <maven-shade-plugin.version>2.4.3</maven-shade-plugin.version>
        <jcommon.version>1.0.23</jcommon.version>
        <jfreechart.version>1.0.13</jfreechart.version>
        <logback.version>1.1.7</logback.version>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    </properties>
    
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.freemarker</groupId>
                <artifactId>freemarker</artifactId>
                <version>2.3.29</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>io.netty</groupId>
                <artifactId>netty-common</artifactId>
                <version>4.1.48.Final</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.nd4j</groupId>
                <artifactId>${nd4j.backend}</artifactId>
                <version>${dl4j-master.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.datavec</groupId>
                <artifactId>datavec-api</artifactId>
                <version>${dl4j-master.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.datavec</groupId>
                <artifactId>datavec-data-image</artifactId>
                <version>${dl4j-master.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.datavec</groupId>
                <artifactId>datavec-local</artifactId>
                <version>${dl4j-master.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.deeplearning4j</groupId>
                <artifactId>deeplearning4j-datasets</artifactId>
                <version>${dl4j-master.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.deeplearning4j</groupId>
                <artifactId>deeplearning4j-core</artifactId>
                <version>${dl4j-master.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.deeplearning4j</groupId>
                <artifactId>deeplearning4j-ui</artifactId>
                <version>${dl4j-master.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.deeplearning4j</groupId>
                <artifactId>deeplearning4j-zoo</artifactId>
                <version>${dl4j-master.version}</version>
            </dependency>
            <!-- ParallelWrapper & ParallelInference live here -->
            <dependency>
                <groupId>org.deeplearning4j</groupId>
                <artifactId>deeplearning4j-parallel-wrapper</artifactId>
                <version>${dl4j-master.version}</version>
            </dependency>
            <!-- Used in the feedforward/classification/MLP* and feedforward/regression/RegressionMathFunctions example -->
            <dependency>
                <groupId>jfree</groupId>
                <artifactId>jfreechart</artifactId>
                <version>${jfreechart.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.jfree</groupId>
                <artifactId>jcommon</artifactId>
                <version>${jcommon.version}</version>
            </dependency>
            <!-- Used for downloading data in some of the examples -->
            <dependency>
                <groupId>org.apache.httpcomponents</groupId>
                <artifactId>httpclient</artifactId>
                <version>4.3.5</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>ch.qos.logback</groupId>
                <artifactId>logback-classic</artifactId>
                <version>${logback.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.datavec</groupId>
                <artifactId>datavec-data-codec</artifactId>
                <version>${dl4j-master.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.bytedeco</groupId>
                <artifactId>javacv-platform</artifactId>
                <version>1.5.2</version>
            </dependency>

            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
                <version>1.16.16</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
</project>

子工程commons

后面的实战中，我们常用到下载文件、绘图等功能，因此新增一个子工程，将下载绘图等功能对应的工具类都在这里面给其他工程使用
在dl4j-tutorials下新增名为commons的子工程，其pom.xml内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>dlfj-tutorials</artifactId>
        <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>commons</artifactId>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.datavec</groupId>
            <artifactId>datavec-api</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.httpcomponents</groupId>
            <artifactId>httpclient</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.deeplearning4j</groupId>
            <artifactId>deeplearning4j-core</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>jfree</groupId>
            <artifactId>jfreechart</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

目前commons子工程中有四个类，并非欣宸原创，而是来自DL4J的官方demo，其功能简介如下：

DataUtilities：下载和解压指定地址对应的文件
DownloaderUtility：DL4J为我们准备了丰富的数据集(例如150个鸢尾花数据，带标签)，这些内容保存在云端(AZURE)，通过DownloaderUtility可以很方便的下载和解压这些数据集
PlotUtil：绘制二维图形
VAEPlotUtil：绘制变分自编码图形