Python 简介

概述

现在，我们将构建自己的神经网络。

由于需要进行成千上万次计算，我们必须借助计算机来完成。计算机擅长快速执行大量计算任务，而且不会感到枯燥，也不会降低精度。

Python

我们将使用一种名为 Python 的编程语言。Python 是初学者的理想选择，因为它易于学习，代码清晰易读，便于理解他人编写的程序。此外，Python 非常流行，广泛应用于科学研究、教学、大规模基础设施、数据分析以及人工智能等多个领域。

关于 Python 或其他编程语言，值得学习的内容有很多。但在本课程中，我们的重点是构建自己的神经网络，因此只需掌握实现这一目标所必需的 Python 知识即可。

编程示例

让我们指示计算机完成两个数的乘法运算——例如 $2$ 乘以 $3$。在下方编辑器中输入 2*3，然后点击“运行”按钮。计算机会迅速理解我们的指令，并返回结果。

1print (2*3)

可以看到，正确输出了结果 6。这是我们第一次向计算机发出指令，并成功获得了正确的结果。

简单的 Python 示例

我们说 Python 是一门简单的编程语言，确实如此。在下一个编辑器中，输入代码 print("Hello World") 并点击“运行”。这里的“代码”一词通常指用编程语言编写的指令。

我们会看到程序简单地输出短语 “Hello World!”。

1# 请在此处添加你的代码

接下来，我们来看下面这段代码，它引入了一个重要概念。先运行代码并观察输出结果：

1x = 10
2print(x)
3print(x+5)
4
5y = x+7
6print(y)
7
8print(z)

代码解释

第1–3行：第一行 x = 10 看起来像一个数学等式，表示 x 等于 10。在 Python 中，这表示将变量 x 的值设为 10，即把数值 10 存入一个名为 x 的虚拟“盒子”中。如下图所示，这个概念非常直观。

这个值会一直保留在 x 中，直到被重新赋值。print(x) 我们已经见过，它会打印出 x 的当前值，也就是 10。为什么不是打印字母 x？因为 Python 总是尽可能对表达式求值，x 可以被解析为 10，所以就输出 10。下一行 print(x+5) 会对 x+5 进行计算，结果是 15，因此预期输出 15。

第5–6行：接着看 y = x+7。只要记住 Python 会自动对表达式求值，这部分就不难理解。我们创建了一个新的变量 y，其值由表达式 x+7 决定，即 10 + 7 = 17。因此 y 的值为 17，下一行 print(y) 就会输出 17。

第8行：当我们执行 print(z) 时，如果之前没有给 z 赋值（不像 x 和 y 那样），会发生什么？这时会出现错误信息。这是 Python 在尽力帮助我们发现问题，以便及时修正。

这些带有标签（如 x 和 y）并用于存储值（如 10 和 17）的“盒子”，被称为变量。编程语言中的变量使得程序指令更具通用性，就像数学家使用 x 和 y 来表示一般性的数学表达式一样。