深度学习之TensorFlow:入门、原理与进阶实战

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李金洪 著
图书标签:
  • 深度学习
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出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111590057
版次:1
商品编码:12313532
品牌:机工出版
包装:平装
开本:16开
出版时间:2018-02-01
用纸:胶版纸
页数:508

具体描述

产品特色


编辑推荐

磁云科技创始人/京东终身荣誉技术顾问李大学推荐

创客总部/创客共赢基金合伙人李建军推荐

一线研发工程师以14年开发经验的视角全面解析TensorFlow应用

涵盖数值、语音、语义、图像等多个领域96个有较高应用价值的深度学习案例

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内容全面,应用性强,从有监督学习到半监督学习,从简单的数据分类到语音、语言和图像分类乃至样本生成等一系列前沿技术,均有介绍

语言通俗易懂,拒绝生僻的术语,拒绝生僻的公式符号,落地性强

穿插了几十个需要读者注意的知识要点和难点,分享作者积累的宝贵经验


内容简介

本书采用“理论+实践”的形式编写,通过大量的实例(共96个),全面而深入地讲解了深度学习神经网络原理和TensorFlow使用方法两方面的内容。书中的实例具有很强的实用性,如对图片分类、制作一个简单的聊天机器人、进行图像识别等。书中每章都配有一段教学视频,视频和图书的重点内容对应,能帮助读者快速地掌握该章的重点内容。本书还免费提供了所有实例的源代码及数据样本,这不仅方便了读者学习,而且也能为读者以后的工作提供便利。

本书共12章,分为3篇。第1篇深度学习与TensorFlow基础,包括快速了解人工智能与TensorFlow、搭建开发环境、TensorFlow基本开发步骤、TensorFlow编程基础、识别图中模糊的手写数字等内容;第2篇深度学习基础——神经网络,介绍了神经网络的基础模型,包括单个神经元、多层神经网络、卷积神经网络、循环神经网络、自编码网络等内容;第3篇深度学习进阶,是对基础网络模型的灵活运用与自由组合,是对前面知识的综合及拔高,包括深度神经网络和对抗神经网络两章内容。

本书结构清晰,案例丰富,通俗易懂,实用性强,特别适合TensorFlow深度学习的初学者和进阶读者作为自学教程阅读。另外,本书也适合作为相关培训学校的教材,以及各大院校相关专业的教学参考书。

30秒极速了解本书精华内容:

1. 深度学习与TensorFlow基础

快速了解人工智能与TensorFlow

搭建开发环境

TensorFlow基本开发步骤——以逻辑回归拟合二维数据为例

TensorFlow编程基础

识别图中模糊的手写数字(实例21)

2. 深度学习基础——神经网络

单个神经元

多层神经网络——解决非线性问题

卷积神经网络——解决参数太多问题

循环神经网络——具有记忆功能的网络

自编码网络——能够自学习样本特征的网络

3. 深度学习进阶

深度神经网络

对抗神经网络(GAN)

作者简介

李金洪,长期拼搏在一线的高级软件工程师。先后担任过CAD算法工程师、手机游戏主程、架构师、项目经理、CTO、部门经理、资深产品总监和CEO等职务。现任代码医生工作室主程序员。精通C、C++、汇编、Python、Java和Go等编程语言;擅长神经网络、算法、协议分析、逆向和移动互联网安全架构等技术。在深度学习领域中参与过某移动互联网后台的OCR项目、某娱乐节目机器人的语音识别和声纹识别项目,以及活体检测、金融和安全等领域的多个AI项目。发布过两套关于CNTK深度学习框架的视频教程。

目录

配套学习资源
前言
第1篇 深度学习与TensorFlow基础
第1章 快速了解人工智能与TensorFlow2
1.1 什么是深度学习2
1.2 TensorFlow是做什么的3
1.3 TensorFlow的特点4
1.4 其他深度学习框架特点及介绍5
1.5 如何通过本书学好深度学习6
1.5.1 深度学习怎么学6
1.5.2 如何学习本书7
第2章 搭建开发环境8
2.1 下载及安装Anaconda开发工具8
2.2 在Windows平台下载及安装TensorFlow11
2.3 GPU版本的安装方法12
2.3.1 安装CUDA软件包12
2.3.2 安装cuDNN库13
2.3.3 测试显卡14
2.4 熟悉Anaconda 3开发工具15
2.4.1 快速了解Spyder16
2.4.2 快速了解Jupyter Notebook18
第3章 TensorFlow基本开发步骤——以逻辑回归拟合二维数据为例19
3.1 实例1:从一组看似混乱的数据中找出y≈2x的规律19
3.1.1 准备数据20
3.1.2 搭建模型21
3.1.3 迭代训练模型23
3.1.4 使用模型25
3.2 模型是如何训练出来的25
3.2.1 模型里的内容及意义25
3.2.2 模型内部的数据流向26
3.3 了解TensorFlow开发的基本步骤27
3.3.1 定义输入节点的方法27
3.3.2 实例2:通过字典类型定义输入节点28
3.3.3 实例3:直接定义输入节点28
3.3.4 定义“学习参数”的变量29
3.3.5 实例4:通过字典类型定义“学习参数”29
3.3.6 定义“运算”29
3.3.7 优化函数,优化目标30
3.3.8 初始化所有变量30
3.3.9 迭代更新参数到最优解31
3.3.10 测试模型31
3.3.11 使用模型31
第4章 TensorFlow编程基础32
4.1 编程模型32
4.1.1 了解模型的运行机制33
4.1.2 实例5:编写hello world程序演示session的使用34
4.1.3 实例6:演示with session的使用35
4.1.4 实例7:演示注入机制35
4.1.5 建立session的其他方法36
4.1.6 实例8:使用注入机制获取节点36
4.1.7 指定GPU运算37
4.1.8 设置GPU使用资源37
4.1.9 保存和载入模型的方法介绍38
4.1.10 实例9:保存/载入线性回归模型38
4.1.11 实例10:分析模型内容,演示模型的其他保存方法40
4.1.12 检查点(Checkpoint)41
4.1.13 实例11:为模型添加保存检查点41
4.1.14 实例12:更简便地保存检查点44
4.1.15 模型操作常用函数总结45
4.1.16 TensorBoard可视化介绍45
4.1.17 实例13:线性回归的TensorBoard可视化46
4.2 TensorFlow基础类型定义及操作函数介绍48
4.2.1 张量及操作49
4.2.2 算术运算函数55
4.2.3 矩阵相关的运算56
4.2.4 复数操作函数58
4.2.5 规约计算59
4.2.6 分割60
4.2.7 序列比较与索引提取61
4.2.8 错误类62
4.3 共享变量62
4.3.1 共享变量用途62
4.3.2 使用get-variable获取变量63
4.3.3 实例14:演示get_variable和Variable的区别63
4.3.4 实例15:在特定的作用域下获取变量65
4.3.5 实例16:共享变量功能的实现66
4.3.6 实例17:初始化共享变量的作用域67
4.3.7 实例18:演示作用域与操作符的受限范围68
4.4 实例19:图的基本操作70
4.4.1 建立图70
4.4.2 获取张量71
4.4.3 获取节点操作72
4.4.4 获取元素列表73
4.4.5 获取对象73
4.4.6 练习题74
4.5 配置分布式TensorFlow74
4.5.1 分布式TensorFlow的角色及原理74
4.5.2 分布部署TensorFlow的具体方法75
4.5.3 实例20:使用TensorFlow实现分布式部署训练75
4.6 动态图(Eager)81
4.7 数据集(tf.data)82
第5章 识别图中模糊的手写数字(实例21)83
5.1 导入图片数据集84
5.1.1 MNIST数据集介绍84
5.1.2 下载并安装MNIST数据集85
5.2 分析图片的特点,定义变量87
5.3 构建模型87
5.3.1 定义学习参数87
5.3.2 定义输出节点88
5.3.3 定义反向传播的结构88
5.4 训练模型并输出中间状态参数89
5.5 测试模型90
5.6 保存模型91
5.7 读取模型92
第2篇 深度学习基础——神经网络
第6章 单个神经元96
6.1 神经元的拟合原理96
6.1.1 正向传播98
6.1.2 反向传播98
6.2 激活函数——加入非线性因素,解决线性模型缺陷99
6.2.1 Sigmoid函数99
6.2.2 Tanh函数100
6.2.3 ReLU函数101
6.2.4 Swish函数103
6.2.5 激活函数总结103
6.3 softmax算法——处理分类问题103
6.3.1 什么是softmax104
6.3.2 softmax原理104
6.3.3 常用的分类函数105
6.4 损失函数——用真实值与预测值的距离来指导模型的收敛方向105
6.4.1 损失函数介绍105
6.4.2 TensorFlow中常见的loss函数106
6.5 softmax算法与损失函数的综合应用108
6.5.1 实例22:交叉熵实验108
6.5.2 实例23:one_hot实验109
6.5.3 实例24:sparse交叉熵的使用110
6.5.4 实例25:计算loss值110
6.5.5 练习题111
6.6 梯度下降——让模型逼近最小偏差111
6.6.1 梯度下降的作用及分类111
6.6.2 TensorFlow中的梯度下降函数112
6.6.3 退化学习率——在训练的速度与精度之间找到平衡113
6.6.4 实例26:退化学习率的用法举例114
6.7 初始化学习参数115
6.8 单个神经元的扩展——Maxout网络116
6.8.1 Maxout介绍116
6.8.2 实例27:用Maxout网络实现MNIST分类117
6.9 练习题118
第7章 多层神经网络——解决非线性问题119
7.1 线性问题与非线性问题119
7.1.1 实例28:用线性单分逻辑回归分析肿瘤是良性还是恶性的119
7.1.2 实例29:用线性逻辑回归处理多分类问题123
7.1.3 认识非线性问题129
7.2 使用隐藏层解决非线性问题130
7.2.1 实例30:使用带隐藏层的神经网络拟合异或操作130
7.2.2 非线性网络的可视化及其意义133
7.2.3 练习题135
7.3 实例31:利用全连接网络将图片进行分类136
7.4 全连接网络训练中的优化技巧137
7.4.1 实例32:利用异或数据集演示过拟合问题138
7.4.2 正则化143
7.4.3 实例33:通过正则化改善过拟合情况144
7.4.4 实例34:通过增大数据集改善过拟合145
7.4.5 练习题146
7.4.6 dropout——训练过程中,将部分神经单元暂时丢弃146
7.4.7 实例35:为异或数据集模型添加dropout147
7.4.8 实例36:基于退化学习率dropout技术来拟合异或数据集149
7.4.9 全连接网络的深浅关系150
7.5 练习题150
第8章 卷积神经网络——解决参数太多问题151
8.1 全连接网络的局限性151
8.2 理解卷积神经网络152
8.3 网络结构153
8.3.1 网络结构描述153
8.3.2 卷积操作155
8.3.3 池化层157
8.4 卷积神经网络的相关函数158
8.4.1 卷积函数tf.nn.conv2d158
8.4.2 padding规则介绍159
8.4.3 实例37:卷积函数的使用160
8.4.4 实例38:使用卷积提取图片的轮廓165
8.4.5 池化函数tf.nn.max_pool(avg_pool)167
8.4.6 实例39:池化函数的使用167
8.5 使用卷积神经网络对图片分类170
8.5.1 CIFAR介绍171
8.5.2 下载CIFAR数据172
8.5.3 实例40:导入并显示CIFAR数据集173
8.5.4 实例41:显示CIFAR数据集的原始图片174
8.5.5 cifar10_input的其他功能176
8.5.6 在TensorFlow中使用queue176
8.5.7 实例42:协调器的用法演示178
8.5.8 实例43:为session中的队列加上协调器179
8.5.9 实例44:建立一个带有全局平均池化层的卷积神经网络180
8.5.10 练习题183
8.6 反卷积神经网络183
8.6.1 反卷积神经网络的应用场景184
8.6.2 反卷积原理184
8.6.3 实例45:演示反卷积的操作185
8.6.4 反池化原理188
8.6.5 实例46:演示反池化的操作189
8.6.6 实例47:演示gradients基本用法192
8.6.7 实例48:使用gradients对多个式子求多变量偏导192
8.6.8 实例49:演示梯度停止的实现193
8.7 实例50:用反卷积技术复原卷积网络各层图像195
8.8 善用函数封装库198
8.8.1 实例51:使用函数封装库重写CIFAR卷积网络198
8.8.2 练习题201
8.9 深度学习的模型训练技巧201
8.9.1 实例52:优化卷积核技术的演示201
8.9.2 实例53:多通道卷积技术的演示202
8.9.3 批量归一化204
8.9.4 实例54:为CIFAR图片分类模型添加BN207
8.9.5 练习题209
第9章 循环神经网络——具有记忆功能的网络210
9.1 了解RNN的工作原理210
9.1.1 了解人的记忆原理210
9.1.2 RNN网络的应用领域212
9.1.3 正向传播过程212
9.1.4 随时间反向传播213
9.2 简单RNN215
9.2.1 实例55:简单循环神经网络实现——裸写一个退位减法器215
9.2.2 实例56:使用RNN网络拟合回声信号序列220
9.3 循环神经网络(RNN)的改进225
9.3.1 LSTM网络介绍225
9.3.2 窥视孔连接(Peephole)228
9.3.3 带有映射输出的STMP230
9.3.4 基于梯度剪辑的cell230
9.3.5 GRU网络介绍230
9.3.6 Bi-RNN网络介绍231
9.3.7 基于神经网络的时序类分类CTC232
9.4 TensorFlow实战RNN233
9.4.1 TensorFlow中的cell类233
9.4.2 通过cell类构建RNN234
9.4.3 实例57:构建单层LSTM网络对MNIST数据集分类239
9.4.4 实例58:构建单层GRU网络对MNIST数据集分类240
9.4.5 实例59:创建动态单层RNN网络对MNIST数据集分类240
9.4.6 实例60:静态多层LSTM对MNIST数据集分类241
9.4.7 实例61:静态多层RNN-LSTM连接GRU对MNIST数据集分类242
9.4.8 实例62:动态多层RNN对MNIST数据集分类242
9.4.9 练习题243
9.4.10 实例63:构建单层动态双向RNN对MNIST数据集分类243
9.4.11 实例64:构建单层静态双向RNN对MNIST数据集分类244
9.4.12 实例65:构建多层双向RNN对MNIST数据集分类246
9.4.13 实例66:构建动态多层双向RNN对MNIST数据集分类247
9.4.14 初始化RNN247
9.4.15 优化RNN248
9.4.16 实例67:在GRUCell中实现LN249
9.4.17 CTC网络的loss——ctc_loss251
9.4.18 CTCdecoder254
9.5 实例68:利用BiRNN实现语音识别255
9.5.1 语音识别背景255
9.5.2 获取并整理样本256
9.5.3 训练模型265
9.5.4 练习题272
9.6 实例69:利用RNN训练语言模型273
9.6.1 准备样本273
9.6.2 构建模型275
9.7 语言模型的系统学习279
9.7.1 统计语言模型279
9.7.2 词向量279
9.7.3 word2vec281
9.7.4 实例70:用CBOW模型训练自己的word2vec283
9.7.5 实例71:使用指定侯选采样本训练word2vec293
9.7.6 练习题296
9.8 处理

前言/序言

  前言
  最近,人工智能话题热度不减,IT领域甚至言必称之。
  从人工智能的技术突破看,在语音和图像识别等方面,在特定领域和特定类别下,计算机的处理能力已经接近甚至超过人类。此外,人工智能在人们传统认为很难由机器取得成功的认知领域也有所突破。
  我国目前在人工智能技术研究方面已经走在了世界前列,人工智能应用领域已经非常宽广,涵盖了从智能机器人到智能医疗、智能安防、智能家居和智慧城市,再到语音识别、手势控制和自动驾驶等领域。
  百度CEO李彦宏判断:人工智能是一个非常大的产业,会持续很长时间,在未来的20年到50年间都会是快速发展的。
  人工智能“火”起来主要有3个原因:互联网大量的数据、强大的运算能力、深度学习的突破。其中,深度学习是机器学习方法之一,是让计算机从周围世界或某个特定方面的范例中进行学习从而变得更加智能的一种方式。
  面对人工智能如火如荼的发展趋势,IT领域也掀起了一波深度学习热潮,但是其海量的应用数学术语和公式,将不少爱好者拒之门外。本书由浅入深地讲解了深度学习的知识体系,将专业性较强的公式和理论转化成通俗易懂的简单逻辑描述语言,帮助非数学专业的爱好者搭上人工智能的“列车”。
  本书特色  1.配教学视频  为了让读者更好地学习本书内容,作者对每一章内容都录制了教学视频。借助这些视频,读者可以更轻松地学习。
  2.大量的典型应用实例,实战性强,有较高的应用价值  本书提供了96个深度学习相关的网络模型实例,将原理的讲解最终都落实到了代码实现上。而且这些实例会随着图书内容的推进,不断趋近于工程化的项目,具有很高的应用价值和参考性。
  3.完整的源代码和训练数据集  书中所有的代码都提供了免费下载途径,使读者学习更方便。另外,读者可以方便地获得书中案例的训练数据集。如果数据集是来源于网站,则提供了有效的下载链接;如果是作者制作的,在随书资源中可直接找到。
  4.由浅入深、循序渐进的知识体系,通俗易懂的语言  本书按照读者的接受度搭建知识体系,由浅入深、循序渐进,并尽最大可能地将学术语言转化为容易让读者理解的语言。
  5.拒绝生僻公式和符号,落地性强  在文字表达上,本书也尽量使用计算机语言编写的代码来表述对应的数学公式,这样即使不习惯用数学公式的读者,也能够容易地理解。
  6.内容全面,应用性强  本书提供了从单个神经元到对抗神经网络,从有监督学习到半监督学习,从简单的数据分类到语音、语言、图像分类乃至样本生成等一系列前沿技术,具有超强的实用性,读者可以随时查阅和参考。
  7.大量宝贵经验的分享  授之以鱼不如授之以渔。本书在讲解知识点的时候,更注重方法与经验的传递。全书共有几十个“注意”标签,其中内容都是“含金量”很高的成功经验分享与易错事项总结,有关于理论理解的,有关于操作细节的。这些内容可以帮助读者在学习的路途上披荆斩棘,快速融会贯通。
  本书内容  第1篇 深度学习与TensorFlow基础(第1~5章)  第1章快速了解人工智能与TensorFlow,主要介绍了以下内容:
  (1)人工智能、深度学习、神经网络三者之间的关系,TensorFlow软件与深度学习之间的关系及其特点;  (2)其他主流深度学习框架的特点;  (3)一些关于如何学习深度学习和使用本书的建议。
  第2章搭建开发环境,介绍了如何搭建TensorFlow开发环境。具体包括:
  (1)TensorFlow的下载及在不同平台上的安装方法;  (2)TensorFlow开发工具(本书用的是Anaconda开发工具)的下载、安装和使用。
  如要安装GPU版的TensorFlow,书中也详细介绍了如何安装CUDA驱动来支持GPU运算。
  第3章TensorFlow基本开发步骤——以逻辑回归拟合二维数据为例,首先是一个案例,有一组数据,通过TensorFlow搭配模型并训练模型,让模型找出其中y≈2x的规律。在这个案例的基础上,引出了在神经网络中“模型”的概念,并介绍了TensorFlow开发一个模型的基本步骤。
  第4章TensorFlow编程基础,主要介绍了TensorFlow框架中编程的基础知识。具体包括:
  (1)编程模型的系统介绍;  (2)TensorFlow基础类型及操作函数;  (3)共享变量的作用及用法;  (4)与“图”相关的一些基本操作;  (5)分布式配置TensorFlow的方法。
  第5章识别图中模糊的手写数字(实例21),是一个完整的图像识别实例,使用TensorFlow构建并训练了一个简单的神经网络模型,该模型能识别出图片中模糊的手写数字5、0、4、1。通过这个实例,读者一方面可以巩固第4章所学的TensorFlow编程基础知识,另一方面也对神经网络有一个大体的了解,并掌握最简单的图像识别方法。
  第2篇 深度学习基础——神经网络中(第6~10章)  第6章单个神经元,介绍了神经网络中最基础的单元。首先讲解了神经元的拟合原理,然后分别介绍了模型优化所需的一些关键技术:
  * 激活函数——加入非线性因素,解决线性模型缺陷;* softmax算法——处理分类问题;* 损失函数——用真实值与预测值的距离来指导模型的收敛方向;* 梯度下降——让模型逼近最小偏差;* 初始化学习参数。
  最后还介绍了在单个神经元基础上扩展的网络——Maxout。
  第7章多层神经网络——解决非线性问题,先通过两个例子(分辨良性与恶性肿瘤、将数据按颜色分为3类)来说明线性问题,进而引出非线性问题。然后介绍了如何使用多个神经元组成的全连接网络进行非线性问题的分类。最后介绍了全连接网络在训练中常用的优化技巧:正则化、增大数据集和Dropout等。
  第8章卷积神经网络——解决参数太多问题,通过分析全连接网络的局限性,引出卷积神经网络。首先分别介绍了卷积神经网络的结构和函数,并通过一个综合的图片分类实例介绍了卷积神经网络的应用。接着介绍了反卷积神经网络的原理,并通过多个实例介绍了反卷积神经网络的应用。最后通过多个实例介绍了深度学习中模型训练的一些技巧。
  第9章循环神经网络——具有记忆功能的网络,本章先解释了人脑记忆,从而引出了机器学习中具有类似功能的循环神经网络,介绍了循环神经网络(RNN)的工作原理,并通过实例介绍了简单RNN的一些应用。接着介绍了RNN的一些改进技术,如LSTM、GRU和BiRNN等,并通过大量的实例,介绍了如何通过TensorFlow实现RNN的应用。从9.5节起,用了大量的篇幅介绍RNN在语音识别和语言处理方面的应用,先介绍几个案例——利用BiRNN实现语音识别、利用RNN训练语言模型及语言模型的系统学习等,然后将前面的内容整合成一个功能更完整的机器人,它可以实现中英文翻译和聊天功能。读者还可以再扩展该机器人的功能,如实现对对联、讲故事、生成文章摘要等功能。
  第10章自编码网络——能够自学习样本特征的网络,首先从一个最简单的自编码网络讲起,介绍其网络结构和具体的代码实现。然后分别介绍了去噪自编码、栈式自编码、变分自编码和条件变分自编码等网络结构,并且在讲解每一种结构时都配有对应的实例。
  第3篇 深度学习进阶(第11、12章)  第11章深度神经网络,从深度神经网络的起源开始,逐步讲解了深度神经网络的历史发展过程和一些经典模型,并分别详细介绍了这些经典模型的特点及内部原理。接着详细介绍了使用slim图片分类模型库进行图像识别和图像检测的两个实例。最后介绍了实物检测领域的其他一些相关模型。
  第12章对抗神经网络,从对抗神经网络(GAN)的理论开始,分别介绍了DCGAN、AEGAN、InfoGAN、ACGAN、WGAN、LSGAN和SRGAN等多种GAN的模型及应用,并通过实例演示了生成指定模拟样本和超分辨率重建的过程。
  本书读者对象* 深度学习初学者;* 人工智能初学者;* 深度学习爱好者;* 人工智能工程师;* TensorFlow初级开发人员;* 需要提高动手能力的深度学习技术人员;* 名大院校的相关学生。
  关于作者  本书由李金洪主笔编写。其他参与本书编写的人员还有马峰、孙朝晖、郑一友、王其景、张弨、白林、彭咏文、宋文利。
  另外,吴宏伟先生也参与了本书后期的编写工作,为本书做了大量的细节调整。因为有了他的逐字推敲和一丝不苟,才使得本书行文更加通畅和通俗易懂。在此表示深深的感谢!
  虽然我们对书中所述内容都尽量核实,并多次进行了文字校对,但因时间所限,加之水平所限,书中疏漏和错误在所难免,敬请广大读者批评指正。

《AI赋能:深度学习模型构建与应用详解》 一、 内容概述 本书旨在为广大AI爱好者、开发者、算法工程师以及对深度学习技术充满好奇的读者提供一份全面而深入的学习指南。我们不局限于任何特定框架的细节,而是致力于揭示深度学习模型背后通用的数学原理、核心算法思想以及在实际应用场景中的构建策略。通过对一系列经典与前沿深度学习模型的剖析,读者将能够深刻理解它们的工作机制,并掌握如何根据具体问题设计、训练和优化出高效的模型。 本书内容涵盖了深度学习的基石——神经网络的数学理论,从最基础的感知机模型开始,逐步深入到多层感知机、卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)、长短期记忆网络(LSTM)、门控循环单元(GRU),以及近年来备受关注的Transformer架构及其变种。在介绍各类模型的同时,我们将重点讲解支撑它们运作的核心数学工具,如线性代数、微积分、概率论与统计学,并阐述它们如何在梯度下降、反向传播等学习算法中发挥关键作用。 模型构建方面,本书将引导读者掌握从数据预处理、特征工程,到模型选择、架构设计、损失函数选择、优化器配置、正则化技术应用,再到模型评估与调优的完整流程。我们将通过大量实例,展示如何将理论知识转化为实践,构建能够解决图像识别、自然语言处理、语音识别、推荐系统等多样化问题的深度学习模型。 除了模型构建,本书还深入探讨了深度学习在实际应用中的挑战与解决方案。我们将讨论模型的可解释性、鲁棒性、泛化能力以及在资源受限环境下的部署问题。同时,本书也将触及一些高级主题,如迁移学习、模型压缩、生成对抗网络(GANs)以及强化学习中的深度学习应用,为读者打开更广阔的学习视野。 二、 目标读者 AI初学者: 对深度学习感到好奇,希望系统性地了解其基本概念、原理和发展脉络,但又不想被特定技术栈所束缚的读者。 程序员与工程师: 希望将AI技术融入现有项目或开发新AI应用,需要理解模型构建的核心逻辑和通用方法论的开发者。 在校学生与研究人员: 学习机器学习、人工智能、计算机科学、数据科学等相关专业的学生,以及需要深入理解深度学习理论基础和前沿模型的研究人员。 数据科学家与算法工程师: 希望提升模型设计与优化能力,掌握更多通用技术,应对更复杂AI挑战的专业人士。 技术经理与产品负责人: 希望了解深度学习技术的潜力和应用范围,以便更好地指导团队或做出技术决策的管理人员。 三、 本书特色与价值 1. 原理至上,框架无关: 本书的核心竞争力在于其对深度学习原理的深入剖析,而非纠结于特定框架(如TensorFlow, PyTorch等)的语法细节。这使得读者无论未来使用何种工具,都能保持对底层逻辑的清晰理解。我们通过数学推导和算法解析,让你“知其然”更“知其所以然”。 2. 数学基础稳固: 深度学习的强大离不开扎实的数学根基。本书在必要时会回顾并讲解支撑深度学习的关键数学概念,并清晰地展示这些概念如何在模型构建和训练过程中得到应用,确保读者在理解模型时不会因为数学障碍而望而却步。 3. 模型体系化讲解: 我们不是零散地介绍模型,而是将其置于一个更大的体系中,讲解不同模型之间的联系、演进关系以及各自的优势与适用场景。从基础的感知机到复杂的Transformer,构成一个逻辑清晰、层层递进的学习路径。 4. 实践导向,案例丰富: 理论讲解与实际应用紧密结合。本书将通过一系列精心设计的案例,演示如何将所学知识应用于解决实际问题。这些案例涵盖了图像、文本、语音等主流AI应用领域,让读者在动手实践中巩固理论,提升工程能力。 5. 进阶内容拓展视野: 在打好基础之后,本书还将触及一些更高级的话题,如迁移学习、模型压缩、生成模型、强化学习等。这些内容旨在帮助读者拓展技术视野,了解AI技术的最新发展方向和前沿应用,为未来的学习和研究提供更多可能性。 6. 深度剖析,洞察细节: 对于每一个模型,本书不仅会介绍其基本结构,还会深入剖析其关键组件的设计思路、参数含义、计算过程,以及在训练过程中可能遇到的问题和解决方案。例如,对于CNN,我们会详细讲解卷积核、池化操作、激活函数等的作用;对于RNN,我们会分析其记忆机制和梯度消失/爆炸问题;对于Transformer,我们会详述自注意力机制及其在序列建模中的革命性意义。 7. 构建“模型思维”: 学习本书的目的不仅仅是掌握几个模型的使用方法,更重要的是培养一种“模型思维”。即能够根据待解决问题的特性,审视现有模型的优劣,并能够灵活地组合、修改甚至创造新的模型来满足需求。这种思维方式是在真正意义上掌握深度学习技术的关键。 四、 内容结构(章节规划设想) 第一篇:深度学习基石 第一章:走进人工智能与深度学习的世界 AI的演进与发展历程 机器学习与深度学习的定位 深度学习为何如此强大? 本书的学习路径与特色 第二章:神经网络的数学与计算基础 线性代数:向量、矩阵与张量运算 微积分:导数、偏导数与链式法则 概率论与统计学:概率分布、期望、方差 梯度下降算法:最优化理论基础 第三章:感知机与逻辑回归:神经网络的起点 感知机模型:输入、权重、激活函数 决策边界与线性可分性 逻辑回归:概率模型与Softmax函数 损失函数:交叉熵的由来与应用 第四章:多层感知机(MLP):构建深度网络 激活函数的选择与作用(ReLU, Sigmoid, Tanh) 前向传播:信息如何流动 反向传播算法:梯度计算与误差传递 MLP的架构设计与参数更新 第二篇:经典深度学习模型解析 第五章:卷积神经网络(CNN):开启图像智能新纪元 卷积操作:特征提取的强大工具 卷积层:滤波器、步长、填充 池化层:降维与特征鲁棒性 CNN的经典架构(LeNet, AlexNet, VGG, ResNet的原理) CNN在图像识别、目标检测中的应用 第六章:循环神经网络(RNN):处理序列数据的利器 RNN的基本结构与时序依赖 门控机制:解决长期依赖问题(LSTM, GRU的精髓) RNN的变种与发展 RNN在文本生成、机器翻译、语音识别中的应用 第七章:注意力机制与Transformer:颠覆序列模型 注意力机制:聚焦重要信息 自注意力机制(Self-Attention)的数学原理 Transformer架构:Encoder-Decoder模型 Transformer的优势与局限 Transformer在自然语言处理领域的突破 第三篇:模型构建与实战进阶 第八章:数据预处理与特征工程 数据清洗与标准化 特征提取与选择 数据增强技术(针对图像、文本等) 处理不平衡数据集 第九章:模型训练策略与技巧 优化器选择(SGD, Adam, RMSprop等) 学习率调度 批归一化(Batch Normalization)与层归一化(Layer Normalization) 正则化技术(Dropout, L1/L2正则化) 早停法(Early Stopping) 第十章:模型评估与诊断 评估指标(准确率、召回率、F1分数、AUC等) 交叉验证 过拟合与欠拟合的诊断与解决 模型性能分析 第十一章:迁移学习与模型微调 迁移学习的原理与优势 预训练模型的选择与使用 微调(Fine-tuning)策略 迁移学习在小样本学习中的应用 第十二章:生成对抗网络(GANs):创造与生成 GANs的基本框架:生成器与判别器 GANs的训练过程与挑战 DCGAN, StyleGAN等变种简介 GANs在图像生成、风格迁移中的应用 第十三章:深度学习模型的可解释性与鲁棒性 为什么需要模型可解释性? 可解释性技术(LIME, SHAP等) 模型鲁棒性面临的威胁 提升模型鲁棒性的方法 第十四章:模型部署与效率优化 模型压缩技术(剪枝、量化) 轻量级模型设计 模型推理优化 在边缘设备上的部署考量 第四篇:前沿探索与应用展望 第十五章:深度强化学习简介 强化学习的基本概念 DQN, Policy Gradient等经典算法 深度学习在强化学习中的应用 第十六章:深度学习在各领域的未来趋势 自然语言理解的深度发展 多模态学习的融合 AI for Science与科学发现 负责任的AI与伦理考量 五、 学习效果 通过学习本书,读者将能够: 深刻理解 深度学习模型的核心原理,包括数学基础、算法逻辑和架构设计。 掌握 构建、训练和优化各种主流深度学习模型的方法。 具备 根据实际问题选择和调整模型的能力。 识别 和 解决 在模型开发和部署过程中遇到的常见问题。 建立 扎实的深度学习知识体系,为进一步学习和研究打下坚实基础。 开阔 对AI技术前沿和未来发展的视野。 本书致力于提供一种“授人以渔”的学习体验,让你不仅学会如何使用工具,更能理解工具背后的智慧,从而在AI的浪潮中,拥有自主创新和解决问题的强大能力。

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在深度学习浪潮席卷而来的今天,掌握一款强大的框架至关重要,而TensorFlow无疑是其中的佼佼者。《深度学习之TensorFlow:入门、原理与进阶实战》这本书,恰恰弥补了我在这方面的知识短板。它以TensorFlow为载体,将深度学习的核心概念和实践技巧融为一体,对我这样渴望快速入门并深入理解的读者来说,简直是福音。我特别赞赏书中对“原理”的深入探讨。我明白,知其然更要知其所以然,如果只是停留在调用API的层面,那么遇到问题时就很容易卡壳。这本书承诺会深入讲解深度学习背后的数学原理,例如梯度下降的原理、反向传播的机制、各种激活函数的特性等等,这让我非常期待。我相信,通过对原理的透彻理解,我将能够更灵活地运用TensorFlow,甚至能够根据实际需求进行模型的创新和改进。同时,本书的“进阶实战”部分也是我关注的焦点。我渴望通过书中提供的具体项目,学习如何将TensorFlow应用于真实世界的问题,例如如何构建一个能够识别猫狗的图像分类器,或者如何训练一个能够生成文本的语言模型。我希望书中不仅仅提供现成的代码,更能够引导我理解每一个步骤的意义,以及在实际操作中可能遇到的挑战和解决方案。这本书给我一种“扎实”的感觉,它希望读者不仅仅是学会使用工具,而是真正掌握深度学习的精髓。

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坦白说,我在接触《深度学习之TensorFlow:入门、原理与进阶实战》之前,对深度学习的理解还停留在一些碎片化的概念上,比如神经网络、卷积、循环等等,但总觉得难以串联成一个完整的知识体系。《深度学习之TensorFlow:入门、原理与进阶实战》的出现,就像一道光,照亮了我前行的道路。这本书并非仅仅是理论的堆砌,而是将抽象的数学概念与具体的代码实现紧密结合。我尤其欣赏它在讲解原理时,那种抽丝剥茧般的细致。它不会直接丢给我们复杂的公式,而是会先用直观的例子,甚至是类比,来帮助我们理解核心思想,然后再逐步引入数学推导,让我这种数学基础不是特别扎实的读者也能跟得上。而当进入TensorFlow的实战部分时,这本书的价值更是得到了淋漓尽致的体现。它不仅仅是告诉你怎么写代码,更重要的是,它会解释为什么这么写,以及这样做的背后逻辑是什么。比如,在讲解模型训练时,它会详细阐述损失函数、优化器、学习率等概念,并解释它们如何协同工作来优化模型。我非常期待书中关于各种经典深度学习模型的实现,比如CNN、RNN、LSTM等,希望它能通过TensorFlow的代码,让我们亲手构建出这些强大的模型,并理解它们各自的优势和适用场景。这本书最大的魅力在于,它能够将“道”与“术”完美结合,让我们不仅知其然,更知其所以然,从而真正掌握深度学习这门技术。

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市面上有很多关于深度学习的书籍,但大多数要么过于理论化,让人望而却步,要么过于工程化,缺乏深度思考。当我在书店偶然翻开《深度学习之TensorFlow:入门、原理与进阶实战》时,一种耳目一新的感觉油然而生。这本书最吸引我的地方在于它的“进阶实战”部分,它并没有将实战停留在简单的demo层面,而是深入到了实际应用场景,这对我来说是弥足珍贵的。我一直希望能够将深度学习技术运用到实际项目中,但往往在遇到复杂问题时,就束手无策。这本书的实战案例,我相信能够给我提供宝贵的经验和指导。例如,它可能会涵盖图像识别、自然语言处理、推荐系统等热门领域,通过一步步的讲解,让我理解如何将TensorFlow应用于这些场景,如何处理真实数据,以及如何评估模型性能。更重要的是,我期待书中能够不仅仅是给出代码,而是能引导我思考如何在实际项目中进行模型选择、数据预处理、特征工程、模型调优等关键环节。这本书的“原理”部分也同样让我充满期待,我相信它能够帮助我理解那些“黑箱”模型背后的奥秘,从而在遇到问题时,能够从原理层面去分析和解决,而不是盲目地套用公式。总而言之,《深度学习之TensorFlow:入门、原理与进阶实战》给我一种“落地”的感觉,它能够将理论知识转化为解决实际问题的能力,这正是我所追求的。

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这本书简直是为我量身定做的!作为一个对深度学习充满好奇,但又缺乏系统性知识的学习者,我一直在寻找一本既能讲解基础原理,又能指导实践操作的书籍。在翻阅了市面上不少同类书籍后,我被《深度学习之TensorFlow:入门、原理与进阶实战》深深吸引。从书名就能感受到它的全面性,它承诺从“入门”开始,这意味着即便是零基础的读者也能找到切入点。而“原理”的加入,则让我看到了它不满足于停留在“调包侠”的层面,而是希望我真正理解深度学习背后的数学和逻辑。最令人期待的莫过于“进阶实战”部分,这才是检验学习成果的试金石,也是我最看重的部分。我渴望通过真实的案例,将理论知识转化为解决实际问题的能力。这本书的目录结构就展现出了这种循序渐进的设计思路,从最基础的概念讲起,逐步深入到复杂的模型和技巧,再通过项目实战来巩固和提升。我特别关注书中对TensorFlow的讲解,作为当前最流行的深度学习框架之一,掌握它无疑是进入这个领域的关键。我期待书中能够清晰地介绍TensorFlow的API,讲解如何构建计算图,以及如何进行模型训练和评估。同时,我希望它不仅仅是API的罗列,而是能够深入到TensorFlow的运行机制,让我理解其高效性和灵活性。这本书给我最大的感觉就是“踏实”,它不是那种浮于表面的快餐读物,而是希望读者能够真正打下坚实的深度学习基础,并能够独立地运用TensorFlow解决问题。

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在我看来,《深度学习之TensorFlow:入门、原理与进阶实战》这本书就像一位经验丰富的引路人,能够带领我在深度学习的广阔领域中稳步前行。我之前尝试过一些深度学习的教程,但总是感觉抓不住重点,或者学习到的知识过于零散。这本书从“入门”开始,让我看到了它对初学者的友好程度,我期待它能够从最基础的概念讲起,循序渐进地引导我理解深度学习的基本构成,比如神经元的概念、层的作用、网络的结构等等。而“原理”部分的加入,更是让我看到了这本书的深度和价值。我渴望了解深度学习模型是如何工作的,它们背后的数学逻辑是什么,以及为什么某些模型在特定任务上表现出色。这本书承诺会深入讲解这些原理,我非常期待它能够用清晰易懂的方式解释复杂的数学概念,并将其与实际应用联系起来。最让我感到兴奋的是“进阶实战”部分,这让我看到这本书不仅仅是理论的探讨,更是实践的指导。我希望书中能够提供一些有代表性的项目案例,例如如何使用TensorFlow构建一个简单的推荐系统,或者如何用它来分析文本数据。通过实际操作,我能够将学到的理论知识应用到实践中,从而更好地理解和掌握深度学习技术。这本书给我的感觉是“全面”且“实用”,它希望读者能够从理论到实践,全面掌握TensorFlow以及深度学习的核心技能。

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快递一如既往的快,书的质量不错,好好学习,天天向上

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非常好

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书很好的,期待下次再买

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先学为敬

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现在读个博还是真的难

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看了下目录 觉得很适合我这种新手用

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存货。

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很好,速度很快

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非常不错

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