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基础计算实验 ​

目标与命题 ​

验证三件事:矩阵乘法结果来自行列乘加;拆头前后元素数不变;解析梯度与中心有限差分一致。

环境与输入 ​

  • Python 3.10 或更高版本;不依赖第三方包;
  • 固定矩阵 A=[[1,2,3],[4,5,6]]、B=[[7,8],[9,10],[11,12]];
  • 固定标量模型 x=2,y=6,w=1。

仓库内的可执行版本位于 examples/python/ai_core_examples.py。运行:

bash
python examples/python/ai_core_examples.py

步骤与判断条件 ​

  1. 实现三层循环矩阵乘法,断言结果为 [[58,64],[139,154]]。
  2. 断言 2×4×8 == 2×4×2×4,并打印拆头前后 shape。
  3. 计算解析梯度和中心有限差分,断言差小于 1e-6。
  4. 执行一次 η=0.1 的更新,断言 loss 从 16 降至约 0.64。

预期末行:

text
all ai core examples passed

实际结果 ​

本站提交前使用仓库脚本执行以上断言;status: verified 仅表示固定输入上的实现与文中结果一致,不证明对任意维度、任意学习率都成立。

常见失败 ​

  • IndexError:检查 B 的行数是否等于 A 的列数。
  • 有限差分不一致:确认使用中心差分且 eps 没有大到失真或小到被浮点舍入淹没。
  • 更新后 loss 增大:先检查梯度符号,再减小学习率。
  • python 命令不存在:改用系统实际 Python 3 启动器;不要改变脚本内容掩盖环境问题。

清理与复现 ​

脚本不写文件,无需清理。保存 Python 版本、命令、输出和本地修改即可复现。回到第 0 章导览,然后完成复习验收。

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