概念

“計算圖”（Computational Graph）是一種用于表示數學表達式計算過程的圖結構，廣泛用于深度學習和自動微分等領域。計算圖將復雜的數學表達式分解為一系列簡單的計算節點，這些節點之間通過邊連接，形成了一個有向無環圖。

例子

在計算圖中，節點表示變量、操作或函數，邊表示數據流向。計算圖的構建和執行過程可以幫助我們更好地理解復雜的計算過程，并且可以支持自動微分，用于計算函數的導數。

以下是一個簡單的計算圖示例，用于計算表達式 f(x) = (x + 2) * (x - 3)：

    x         2\       /Add   Multiply\     /Sub|3

優勢

在這個計算圖中，“x” 是輸入變量，“Add” 表示加法操作，“Sub” 表示減法操作，“Multiply” 表示乘法操作。節點之間的邊表示數據的流向。例如，首先將 “x” 與 “2” 相加，然后將結果與 “x” 減去 “3” 的結果相乘，最終得到輸出。

計算圖的優勢在于它可以有效地跟蹤復雜函數的計算過程，并且可以通過反向傳播（Backpropagation）來高效地計算函數的導數。在深度學習中，神經網絡的前向傳播和反向傳播過程就是基于計算圖來實現的，這使得參數更新和模型訓練變得更加方便和高效。