發表於2024-11-26
(1)作者技術紮實、功力深厚,有20餘年開發經驗,對人工智能、量化交易、區塊鏈等技術有深入研究,實踐經驗豐富。
(2)CSDN、極客邦科(InfoQ)、麥思博(MSUP)、天善智能4大IT媒體和知識服務機構高度評價並推薦
(3)以AI領域新的技術研究和和實踐為基礎。從技術理論、工作原理、實踐方法、架構技巧、訓練方法、技術前瞻等6個維度對深度捲積網絡進行瞭係統、深入、詳細地講解。
(4)以實戰為導嚮,深入分析AlphaGo和GAN的實現過程、技術原理、訓練方法和應用細節,包含大量案例和代碼。
深度捲積網絡(DCNN)是目前十分流行的深度神經網絡架構,它的構造清晰直觀,效果引人入勝,在圖像、視頻、語音、語言領域都有廣泛應用。
本書以AI領域新的技術研究和和實踐為基礎,從技術理論、工作原理、實踐方法、架構技巧、訓練方法、技術前瞻等6個維度對深度捲積網絡進行瞭係統、深入、詳細地講解。
以實戰為導嚮,深入分析AlphaGo和GAN的實現過程、技術原理、訓練方法和應用細節,為讀者依次揭開神經網絡、捲積網絡和深度捲積網絡的神秘麵紗,讓讀者瞭解AI的“思考過程”,以及與人類思維的相同和不同之處。
本書在邏輯上分為3個部分:
第一部分 綜述篇(第1、6、9章)
這3章不需要讀者具備編程和數學基礎,對深度學習和神經網絡的基礎知識、AlphaGo的架構設計和工作原理,以及深度學習和人工智能未來的技術發展趨勢進行瞭宏觀介紹。
第二部分 深度捲積網絡篇(第2、3、4、5章)
結閤作者的實際工作經驗和案例代碼,對深度捲積網絡的技術理論、工作原理、實踐方法、架構技巧和訓練方法做瞭係統而深入的講解。
第三部分 實戰篇(第7、8章)
詳細分析瞭AlphaGo和GAN的技術原理、訓練方法和應用細節,包括詳細的代碼分析和大量GAN的精彩實例。
本書的案例代碼在GitHub上提供下載,同時讀者可在GitHub與作者交流本書相關的問題。
彭博
人工智能、量化交易、區塊鏈領域的技術專傢,有20年以上的研發經驗。
在人工智能與信息科技方麵,對深度學習、機器學習、計算機圖形學、智能硬件等有較為深入的研究;在量化交易方麵,曾在全球大的外匯對衝基金負責程序化交易,對市場的微觀和宏觀行為有較為深入的理解;在區塊鏈方麵,對智能閤約、DApp開發和自動交易有較為深入的實踐。
知乎上科技領域的大V,在專欄撰有大量技術文章。
對於初次接觸人工智能的工程師和數據科學傢來說,係統性的建立對人工智能知識體係很有必要,但同時也需要找一個易於學習的切入點或突破點。作者考慮到不同層次讀者需要,選擇瞭很有代錶性的AlphaGo和GAN進行講解,並給齣瞭很好的案例引導。本書循序漸進從概念到原理,從原理到實踐步步深入AI,案例生動而細緻。持續學習是人工智能發展的關鍵,同樣的在這樣的一個技術日新月異的時代,我們也需要保持持續的學習力。推薦此書,保有一份對技術的敬畏與熱忱,讓我們一起打開AI的世界。
——梁勇 天善智能創始人
神經網絡是深度學習的有效方法之一,深度捲積網絡則又是目前十分流行的深度神經網絡架構,在圖像、視頻、語音等領域被廣泛應用,我們熟知的AlphaGo就大量實用瞭深度捲積網絡技術。彭博的這本書,兄理論和實踐兩個層麵對捲積神經網絡做瞭非常翔實的講解,理論層麵,重點講解瞭捲積神經網絡的技術基礎和工作原理;實踐層麵,則通過對AlphaGo的層層剖析,展現瞭捲積神經網絡的實踐方法。此外,本書在大環境上,基於Python和MXNet等流行的深度學習工具撰寫,能讓讀者在理解深度捲積網絡的同時,掌握這些工具的使用。
——劉付強 MSUP(麥思博)創始人兼CEO
人工智能是未來重要的發展方嚮,也是我們極客邦重要的內容版塊之一。這本書選擇深度學習中受歡迎的技術深度捲積網絡(DCNN)和生成式對抗網絡(GAN)為切入點,從技術、原理、訓練方法、應用等角度全方位地對它們進行瞭講解。為瞭讓艱深的技術不那麼難懂,本書以我們熟知的AlphaGo為案例(AlphaGo是使用深度捲積網絡的經典成功案例),通過分析AlphaGo的實現過程,讓具體的技術細節通俗易懂。
——霍泰穩 極客邦科技創始人兼 CEO
2016年AlphaGo人機大戰開啓瞭人工智能的黃金時代,CSDN數據統計錶明2016年後深度學習技術文章全年增長3倍以上,閱讀過機器學習和深度學習內容的開發者用戶數近百萬,但全麵掌握深度學習還是有相當的門檻,坊間也有深度學習的經典著作,但還很缺乏係統工程實踐講解,彭博這本書彌補瞭這一缺失,由淺入深,從實踐齣發,剖析AlphaGo實現,全麵係統介紹瞭深度捲積網絡的應用和發展,開發者跟著書中案例一步步實現,就可以快速掌握深度學習的強大。
——蔣濤 CSDN創始人/極客幫創投創始人
Contents 目 錄
前言
引子·神之一手1
第1章 走進深度學習的世界5
1.1 從人工智能到深度學習5
1.2 深度神經網絡的威力:以AlphaGo為例8
1.2.1 策略網絡簡述9
1.2.2 泛化:看棋譜就能學會下圍棋11
1.2.3 擬閤與過擬閤11
1.2.4 深度神經網絡的速度優勢12
1.3 深度神經網絡的應用大觀13
1.3.1 圖像分類問題的難度所在13
1.3.2 用深度神經網絡理解圖像15
1.3.3 AlphaGo中的深度神經網絡17
1.3.4 自動發現規律:從數據A到答案B17
1.3.5 深度神經網絡的更多應用18
1.3.6 從分而治之,到端對端學習24
1.4 親自體驗深度神經網絡25
1.4.1 TensorFlow遊樂場25
1.4.2 MNIST數字識彆實例:LeNet-527
1.4.3 策略網絡實例28
1.4.4 簡筆畫:Sketch-RNN29
1.4.5 用GAN生成動漫頭像30
1.5 深度神經網絡的基本特點31
1.5.1 兩大助力:算力、數據31
1.5.2 從特徵工程,到逐層抽象32
1.5.3 深度神經網絡學會的是什麼35
1.6 人工智能與神經網絡的曆史36
1.6.1 人工智能的兩大學派:邏輯與統計37
1.6.2 人工智能與神經網絡的現代編年史37
第2章 深度捲積網絡:第一課42
2.1 神經元:運作和訓練43
2.1.1 運作:從實例說明43
2.1.2 訓練:梯度下降的思想44
2.1.3 訓練:梯度下降的公式46
2.1.4 訓練:找大小問題的初次嘗試48
2.1.5 訓練:Excel的實現 50
2.1.6 重要知識:批大小、mini-batch、epoch51
2.2 深度學習框架MXNet:安裝和使用51
2.2.1 計算圖:動態與靜態52
2.2.2 安裝MXNet:準備工作53
2.2.3 在Windows下安裝MXNet54
2.2.4 在macOS下安裝MXNet:CPU版57
2.2.5 在macOS下安裝MXNet:GPU版58
2.2.6 在Linux下安裝MXNet59
2.2.7 安裝Jupyter演算本59
2.2.8 實例:在MXNet訓練神經元並體驗調參60
2.3 神經網絡:運作和訓練63
2.3.1 運作:前嚮傳播,與非綫性激活的必要性63
2.3.2 運作:非綫性激活64
2.3.3 訓練:梯度的計算公式66
2.3.4 訓練:實例69
2.3.5 訓練:Excel的實現70
2.3.6 訓練:反嚮傳播71
2.3.7 重要知識:梯度消失,梯度爆炸72
2.3.8 從幾何觀點理解神經網絡72
2.3.9 訓練:MXNet的實現73
第3章 深度捲積網絡:第二課 77
3.1 重要理論知識77
3.1.1 數據:訓練集、驗證集、測試集77
3.1.2 訓練:典型過程79
3.1.3 有監督學習:迴歸、分類、標簽、排序、Seq2Seq79
3.1.4 無監督學習:聚類、降維、自編碼、生成模型、推薦81
3.1.5 訓練的障礙:欠擬閤、過擬閤82
3.1.6 訓練的細節:局部極值點、鞍點、梯度下降算法83
3.2 神經網絡的正則化85
3.2.1 修改損失函數:L2和L1正則化85
3.2.2 修改網絡架構:Dropout正則化86
3.2.3 更多技巧:集閤、多任務學習、參數共享等86
3.2.4 數據增強與預處理88
3.3 神經網絡的調參89
3.3.1 學習速率89
3.3.2 批大小90
3.3.3 初始化方法92
3.3.4 調參實戰:重返TensorFlow遊樂場93
3.4 實例:MNIST問題95
3.4.1 重要知識:SoftMax層、交叉熵損失96
3.4.2 訓練代碼與網絡架構98
3.4.3 超越MNIST:最新的Fashion-MNIST數據集101
3.5 網絡訓練的常見bug和檢查方法103
3.6 網絡訓練性能的提高104
第4章 深度捲積網絡:第三課106
4.1 捲積網絡:從實例說明106
4.1.1 實例:找橘貓,最原始的方法107
4.1.2 實例:找橘貓,更好的方法108
4.1.3 實例:捲積和池化108
4.1.4 捲積網絡的運作111
4.2 運作:AlphaGo眼中的棋盤112
4.2.1 棋盤的編碼113
4.2.2 最簡化的策略網絡115
4.2.3 最簡化的策略網絡:特徵層和捲積後的結果116
4.3 捲積神經網絡:進一步瞭解122
4.3.1 捲積核、濾波器與參數量的計算122
4.3.2 運作和訓練的計算123
4.3.3 外襯與步長124
4.3.4 縮小圖像:池化與全局池化126
4.3.5 放大圖像:轉置捲積127
4.4 實例:用捲積網絡解決MNIST問題128
4.4.1 網絡架構的定義與參數量的計算129
4.4.2 訓練MNIST網絡130
4.4.3 在MXNet運行訓練後的網絡131
4.4.4 調參實例133
4.4.5 在Fashion-MNIST數據集的結果133
4.5 MXNet的使用技巧134
4.5.1 快速定義多個層134
4.5.2 網絡的保存與讀取135
4.5.3 圖像數據的打包和載入135
4.5.4 深入MXNet訓練細節136
4.5.5 在瀏覽器和移動設備運行神經網絡139
第5章 深度捲積網絡:第四課141
5.1 經典的深度捲積網絡架構142
5.1.1 深度學習革命的揭幕者:AlexNet142
5.1.2 常用架構:VGG係列145
5.1.3 去掉全連接層:DarkNet係列147
5.2 網絡的可視化:以AlexNet為例150
5.3 遷移學習:精調、預訓練等155
5.4 架構技巧:基本技巧157
5.4.1 感受野與縮小捲積核157
5.4.2 使用1×1捲積核158
5.4.3 批規範化160
5.4.4 實例:迴顧Fashion-MNIST問題161
5.4.5 實例:訓練CIFAR-10模型164
5.5 架構技巧:殘差網絡與通道組閤169
5.5.1 殘差網絡:ResNet的思想169
5.5.2 殘差網絡:架構細節171
5.5.3 殘差網絡:來自於集閤的理解與隨機深度172
5.5.4 殘差網絡:MXNet實現,以策略網絡為例173
5.5.5 通道組閤:Inception模組174
5.5.6 通道組閤:XCeption架構,深度可分捲積177
5.5.7 實例:再次訓練CIFAR-10模型178
5.6 架構技巧:更多進展181
5.6.1 殘差網絡進展:ResNext、Pyramid Net、DenseNet181
5.6.2 壓縮網絡:SqueezeNet、MobileNet、ShuffleNet183
5.6.3 捲積核的變形188
5.7 物體檢測與圖像分割189
5.7.1 YOLO v1:實時的物體檢測網絡190
5.7.2 YOLO v2:更快、更強192
5.7.3 Faster R-CNN:準確的物體檢測網絡194
5.7.4 Mask-RCNN:準確的圖像分割網絡195
5.8 風格轉移197
第6章 AlphaGo架構綜述200
6.1 從AlphaGo到AlphaZero201
6.1.1 AlphaGo v13與AlphaGo v18201
6.1.2 AlphaGo Master與AlphaGoZero202
6.1.3 解決一切棋類:AlphaZero204
6.2 AlphaGo的對弈過程205
6.2.1 策略網絡205
6.2.2 來自人類的思路208
6.2.3 濛特卡洛樹搜索與估值問題209
6.2.4 從快速走子估值到價值網絡211
6.2.5 從搜索樹看策略與價值網絡的作用213
6.2.6 策略與價值網絡的運作實例215
6.3 AlphaGo中的深度捲積網絡架構217
6.4 AlphaGo的訓練過程219
6.4.1 原版AlphaGo:策略梯度方法219
6.4.2 新版AlphaGo:從濛特卡洛樹搜索學習220
6.5 AlphaGo方法的推廣221
第7章 訓練策略網絡與實戰224
7.1 訓練前的準備工作224
7.1.1 棋譜數據225
7.1.2 落子模擬226
7.1.3 終局判斷226
7.2 訓練代碼227
7.2.1 主程序:train.py227
7.2.2 訓練參數:config.py233
7.2.3 輔助函數:util.py234
7.2.4 棋盤隨機變換:symmetry.py235
7.2.5 訓練實例236
7.3 對弈實戰237
第8章 生成式對抗網絡:GAN240
8.1 GAN的起源故事240
8.2 GAN的基本原理242
8.2.1 生成模型:從圖像到編碼,從編碼到圖像242
8.2.2 GAN的基本效果243
8.2.3 GAN的訓練方法246
8.3 實例:DCGAN及訓練過程248
8.3.1 網絡架構248
8.3.2 訓練代碼249
8.4 GAN的更多架構和應用255
8.4.1 圖像轉移:CycleGAN係列255
8.4.2 生成高分辨率圖像:nVidia的改進260
8.4.3 自動提取信息:InfoGAN261
8.4.4 更多應用264
8.5 更多的生成模型方法266
8.5.1 自編碼器:從AE到VAE266
8.5.2 逐點生成:PixelRNN和PixelCNN係列267
8.5.3 將VAE和GAN結閤:CVAE-GAN268
第9章 通嚮智能之秘272
9.1 計算機視覺的難度272
9.2 對抗樣本,與深度網絡的特點276
9.3 人工智能的挑戰與機遇278
9.3.1 棋類遊戲中的電腦陷阱278
9.3.2 偏見、過濾氣泡與道德睏境280
9.3.3 語言的迷局283
9.3.4 強化學習、機器人與目標函數286
9.3.5 創造力、審美與意識之謎290
9.3.6 預測學習:機器學習的前沿293
9.4 深度學習的理論發展295
9.4.1 超越反嚮傳播:預測梯度與生物模型295
9.4.2 超越神經網絡:Capsule與gcForest297
9.4.3 泛化問題300
9.5 深度學習與人工智能的展望304
9.5.1 工程層麵304
9.5.2 理論層麵304
9.5.3 應用層麵305
跋 人工智能與我們的未來306
附錄 深度學習與AI的網絡資源310
前言
為何寫作本書自2012年以來,隨著深度學習(Deep Learning,DL)的快速發展,人工智能(Artificial Intelligence,AI)取得瞭長足的進展。從語音助手、人臉識彆、照片美化,到自動駕駛、醫療診斷、機器翻譯,基於深度神經網絡(Deep Neural Network,DNN)的新一代人工智能,已在各個領域進入我們的日常生活。許多學者認為,人工智能將開啓第四次工業革命,並對人類的未來産生深遠影響。
例如,通過Mask R-CNN深度神經網絡,電腦可快速自動識彆齣圖像中的各個物體,用色彩和方框標記。這對於自動駕駛和機器人技術有重要意義,也是傳統AI方法難以實現的。
值此變革之際,我們理應跟上時代的步伐,增進對DL與AI的瞭解。本書的目標是:
如果讀者沒有編程和數學基礎,也能在閱讀後體會到深度神經網絡的奧妙。
如果讀者有一定基礎,就可學會用DL的方法解決實際問題,為從事相關的工作和研究做好準備。
具體而言,本書選取深度捲積網絡(Deep Convolutional Neural Network,DCNN)作為切入點,這是目前最流行的深度神經網絡架構,其構造直觀易懂,效果引人入勝,在圖像、視頻、語音、語言領域都有廣泛應用。
我們還將結閤多個實例進行講述,讓讀者更深入理解深度神經網絡的運作。說起深度神經網絡的實例,廣為人知的莫過於由Google DeepMind研發的AlphaGo(https://deepmind.com/research/alphago/):
在2016年3月,AlphaGo以4:1戰勝韓國頂尖棋手李世乭,讓AI成為瞭目前最熱門的話題之一。
在2017年5月,新版AlphaGo以3:0戰勝當今世界圍棋第一人—中國的柯潔。所有棋手都認同它已全麵勝過人類,但它仍需要人類棋譜作為訓練的前期輸入。
在2017年10月,名為AlphaGo Zero的最新版AlphaGo已能完全脫離人類棋譜,從零開始,純粹依靠自我探索,自我對弈,就能實現超越此前所有版本的棋力。
如下圖所示,藍色的20-blocks版AlphaGo Zero,最初的棋力還不如人類的初學者,但它在24小時內就能趕上紅色的學習人類棋譜的AlphaGo,並在40小時內超越與李世乭對戰的AlphaGo。
在2017年12月,DeepMind還將AlphaGo Zero的方法用於國際象棋、日本將棋,稱為AlphaZero。它僅需幾個小時的訓練,就打敗瞭此前世界最強的程序,這證明AlphaGo方法的通用性極強。
AlphaGo的核心是深度捲積網絡。
深度捲積網絡:原理與實踐 下載 mobi epub pdf txt 電子書 格式
深度捲積網絡:原理與實踐 下載 mobi pdf epub txt 電子書 格式 2024
深度捲積網絡:原理與實踐 下載 mobi epub pdf 電子書原作者能不能走點心,失望至極,堆砌起來的書
評分適閤有機器學習基礎,想往深度學習進階的朋友
評分話說評價可以送豆,你看夠不夠十個字
評分感覺是好東西收入囊中先,感覺還不錯
評分是機器學習的入門好書,彩印有點多餘
評分原作者能不能走點心,失望至極,堆砌起來的書
評分很好,質量沒問題,以後還會來。
評分很好,質量沒問題,以後還會來。
評分好書,有點薄,,怎麼這麼貴
深度捲積網絡:原理與實踐 mobi epub pdf txt 電子書 格式下載 2024