随着AlphaGo与李世石大战的落幕,人工智能成为话题焦点。AlphaGo背后的工作原理“深度学习”也跳入大众的视野。什么是深度学习,什么是神经网络,为何一段程序在精密的围棋大赛中可以大获全胜?人工智终将会取代人类智慧吗?
本书结合日常生活中的寻常小事,生动形象地阐述了神经网络与深度学习的基本概念、原理和实践,案例丰富,深入浅出。对于正在进入人工智能时代的我们,这些内容无疑可以帮助我们更好地理解人工智能的原理,丰富我们对人类自身的认识,并启发我们对人机智能之争更深一层的思考与探索。
《神经网络与深度学习》是一本介绍神经网络和深度学习算法基本原理及相关实例的书籍,它不是教科书,作者已尽量把公式减少到极少,以适应绝大部分人的阅读基础和知识储备。《神经网络与深度学习》涵盖了神经网络的研究历史、基础原理、深度学习中的自编码器、深度信念网络、卷积神经网络等,这些算法都已在很多行业发挥了价值。
《神经网络与深度学习》适合有志于从事深度学习行业的,或想了解深度学习到底是什么的,或是有一定机器学习基础的朋友阅读。
第0章 写在前面:神经网络的历史
第1章 神经网络是个什么东西
1.1 买橙子和机器学习
1.1.1 规则列表
1.1.2 机器学习
1.2 怎么定义神经网络
1.3 先来看看大脑如何学习
1.3.1 信息输入
1.3.2 模式加工
1.3.3 动作输出
1.4 生物意义上的神经元
1.4.1 神经元是如何工作的
1.4.2 组成神经网络
1.5 大脑如何解决现实生活中的分类问题
第2章 构造神经网络
2.1 构造一个神经元
2.2 感知机
2.3 感知机的学习
2.4 用代码实现一个感知机
2.4.1 Neuroph:一个基于Java的神经网络框架
2.4.2 代码实现感知机
2.4.3 感知机学习一个简单逻辑运算
2.4.4 XOR问题
2.5 构造一个神经网络
2.5.1 线性不可分
2.5.2 解决XOR问题(解决线性不可分)
2.5.3 XOR问题的代码实现
2.6 解决一些实际问题
2.6.1 识别动物
2.6.2 我是预测大师
第3章 深度学习是个什么东西
3.1 机器学习
3.2 特征
3.2.1 特征粒度
3.2.2 提取浅层特征
3.2.3 结构性特征
3.3 浅层学习和深度学习
3.4 深度学习和神经网络
3.5 如何训练神经网络
3.5.1 BP算法:神经网络训练
3.5.2 BP算法的问题
3.6 总结深度学习及训练过程
第4章 深度学习的常用方法
4.1 模拟大脑的学习和重构
4.1.1 灰度图像
4.1.2 流行感冒
4.1.3 看看如何编解码
4.1.4 如何训练
4.1.5 有监督微调
4.2 快速感知:稀疏编码(Sparse Coding)
4.3 栈式自编码器
4.4 解决概率分布问题:限制波尔兹曼机
4.4.1 生成模型和概率模型
4.4.2 能量模型
4.4.3 RBM的基本概念
4.4.4 再看流行感冒的例子
4.5 DBN
4.6 卷积神经网络
4.6.1 卷积神经网络的结构
4.6.2 关于参数减少与权值共享
4.6.3 举个典型的例子:图片内容识别
4.7 不会忘记你:循环神经网络
4.7.1 什么是RNN
4.7.2 LSTM网络
4.7.3 LSTM变体
4.7.4 结论
4.8 你是我的眼:利用稀疏编码器找图像的基本单位
4.9 你是我的眼(续)
4.10 使用深度信念网搞定花分类
第5章 深度学习的胜利:AlphaGo
5.1 AI如何玩棋类游戏
5.2 围棋的复杂性
5.3 AlphaGo的主要原理
5.3.1 策略网络
5.3.2 MCTS拯救了围棋算法
5.3.3 强化学习:“周伯通,左右互搏”
5.3.4 估值网络
5.3.5 将所有组合到一起:树搜索
5.3.6 AlphaGo有多好
5.3.7 总结
5.4 重要的技术进步
5.5 一些可以改进的地方
5.6 未来
第6章 两个重要的概念
6.1 迁移学习
6.2 概率图模型
6.2.1 贝叶斯的网络结构
6.2.2 概率图分类
6.2.3 如何应用PGM
第7章 杂项
7.1 如何为不同类型的问题选择模型
7.2 我们如何学习“深度学习”
7.3 如何理解机器学习和深度学习的差异
7.4 大规模学习(Large Scale Learning)和并行计算
7.5 如果喜欢应用领域,可以考虑以下几种应用
7.6 类脑:人工智能的目标
参考文献
术语
很多朋友告诉我,一本书总是要加一个前言才算完整。如果书没有前言,就好像只有山没有水一样,没有意境。
对我来说,这是我的第一本技术科普类读物。之所以把它称作第一本,是因为我从前没写过书,哪怕是一篇超过4万字的文章(论文不算)都没写过,所以听编辑说写书有字数要求时,我都没有概念,心想不就写本书吗?easy!
写着写着发现不对了,自己没有为一本书建立好整体知识体系!从2014年开始断断续续地写着,中间有段时间甚至想过放弃。我之所以没放弃,无非是因为觉得做事要有始有终。如果我写得不好,那是我的能力有限;如果因为一些之前估计不到的难度就放弃了,那是态度问题!
为什么说这是一本科普类读物呢?至少在我写书时,很多人(都是IT、软件这个行业的人)对于神经网络、深度学习(Deep Learning)等都毫无概念,如果连这些人对神经网络等都没有概念,可以想象其普及程度有多低。但我觉得深度学习并不是只有大学学府或几个相关的专业学生才能研究它;并不是只有公司里这个领域的专家才能研究它,它是属于整个大众的东西。
对于技术层面的东西,将会慢慢简化再简化,如同编程语言一样,开始是汇编语言,后来是C语言,再后来有了C++,再后来有了Java,甚至出现了Python、JavaScript,它们降低了进入门槛,可以让更多人使用。对的,编程语言的进化就是让更多人更便捷地使用。对于深度学习来说,基本的算法库至少目前来讲已经很多很多了,这些算法库基本覆盖了我们的现代编程语言,让人能够更方便地使用。微软甚至出了一个图形化的深度学习在线工具,你只要拖曳下鼠标就能得到一个算法并训练它,极大地加快了学习效率。
我强调这一点是想说:技术的进步扩散了这些技术,最终目标也许就是机器像人类那样思考,让人类想什么有什么,而不仅仅局限于技术层面;而今天深度学习的进化已经可以使机器通过学习已有的知识就能推导出或预测出未知的事物,想起这点时常让我激动,让我觉得创造出一个机器生命体是有可能的!所以写本书的意义在于让人们不过多地关注公式及推导过程,而是关注它的使用方法,把人类的想法迅速转换成生产力才是目的,毕竟只有人类的想法才是最有价值的!
按以上思路,我安排书的整体目录架构如下。
第0章,介绍机器学习、神经网络的历史,好让大家有基本的了解。
第1章,解释大脑的运作结构和如何利用仿生学产生逻辑上的神经元和神经网络。
第2章,我们用仿生学的知识试着构造一个神经网络(感知机)并使用它做些事情,解释了XOR问题。在2.6节给出一些例子,让我们能更好地了解神经网络是如何分类学习和预测的。
第3章,介绍深度学习的基本概念,深度学习和神经网络的联系。
第4章,介绍深度学习的常用方法。
第5章,介绍AlphaGo。
第6章,两个重要概念,迁移学习和概率图模型PGM。
第7章,给出了一些经验以加快大家学习和研究的效率。
按照惯例,在前言的最后一部分应该做一些感谢,首先要感谢张杰同学,是他介绍了我和电子工业出版社的编辑认识。感谢我的编辑刘皎,对于一个刚刚进入写书圈子的新人,她给予了我很多帮助和支持。另外,还要感谢我的同事唐炜,他在我写书的后期给了一些很好的建议。
最后要感谢的,是我的夫人李茉,为了让我完成这本书的创作,她付出了家庭方面的很多努力,也为成书给了很多建议和帮助。
谢谢他们!
本书部分资料来源于网上,由于链接失效或无法知道原作者,因此没办法注明来源。请原作者看到后和我联系:wuanch@gmail.com。
这本书的装帧设计,首先吸引了我。硬壳封面,纸张的触感温润而不失厚重,扉页的设计也很别致,带有一种复古的学术气息。我喜欢这种实体书的感觉,翻阅时书页间的沙沙声,以及那种油墨的淡淡香气,都让阅读的体验变得更加沉浸。封面上的图案,以抽象的神经网络节点和连接线条为主体,色彩搭配沉稳又不失科技感,给人一种专业而又引人探索的印象。我一直认为,一本好书,从它的外在呈现就应该传递出内容的品质,这本书无疑做到了。它不像一些快餐式的读物,而是充满了匠心,让我在还没翻开正文之前,就已经对它产生了期待。书脊的文字清晰,便于我在书架上找到它,而且整体的印刷质量非常高,排版布局也合理,即使是密集的公式和代码,看起来也不会让人眼花缭乱。这种对细节的追求,也让我相信书中的内容一定经过了细致的打磨,值得我花时间去深入研读。
评分这本书的语言风格,我必须说,是一种非常独特的魅力。它不像某些教科书那样枯燥乏味,也不是像网络文章那样随意跳跃。作者的文字,既有学术的严谨性,又充满了人文的温度。在解释复杂的概念时,他会恰到好处地运用一些比喻和类比,让原本晦涩难懂的内容变得生动有趣。同时,他的叙述逻辑清晰,过渡自然,读起来丝毫不会感到疲惫。我尤其喜欢他在适当的时候穿插的一些个人思考和行业观察,这让整本书充满了生命力,仿佛是在与一位经验丰富的同行进行一次深入的交流。这种“有血有肉”的写作方式,让我觉得不仅仅是在学习技术,更是在感受一种治学态度和科学精神。这本书带给我的,不仅仅是知识的储备,更是一种阅读的愉悦感和学习的动力。
评分对于我这种偏爱实操的读者来说,这本书的实践部分堪称点睛之笔。它并非仅仅停留在理论层面,而是提供了大量贴合实际需求的示例代码和项目思路。作者在书中构建的案例,从简单的图像分类到更复杂的自然语言处理任务,都非常有代表性。最让我惊喜的是,这些代码并不是那种“拿来主义”的片段,而是经过精心设计,清晰地展示了从数据预处理、模型构建、训练到评估的完整流程。而且,在讲解代码时,作者也非常注重解释每一行代码背后的逻辑和意图,这使得即使是对编程不太熟练的读者,也能跟随作者的思路,一步步地理解并实现这些模型。更重要的是,书中提供的这些实践项目,都非常贴近当前工业界应用的热点,这意味着我学习到的知识可以直接用于解决实际问题,这对于我个人的职业发展来说,非常有价值。我甚至可以在此基础上进行二次开发,探索更多有趣的应用。
评分当我拿到这本书时,最先让我眼前一亮的是它在概念解释方面的细腻之处。作者并没有直接抛出复杂的数学公式,而是用了一种非常形象生动的方式,将抽象的神经网络模型“具象化”。比如,在介绍感知机的时候,他用了一个非常贴切的生活化例子,将输入、权重、偏置以及激活函数,巧妙地类比成我们日常生活中做决策的思考过程。这种循序渐进、由浅入深的方式,极大地降低了初学者的门槛。即使是之前对机器学习完全没有概念的读者,也能通过这些生动的比喻,建立起对神经网络最基础的理解。我尤其欣赏的是,作者在讲解每一个核心概念时,都会穿插一些历史发展的脉络,让我们知道这些理论是如何一步步演进至今的,这不仅增加了知识的趣味性,也让我对这些方法的出现有了更深刻的认识。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,让我觉得这本书的价值远不止于技术本身,更在于它传递了一种科学探索的精神。
评分我一直认为,一本优秀的技术书籍,除了传授知识,更重要的是能激发读者的思考和探索欲。这本书在这方面做得非常出色。在介绍完各种经典的神经网络模型后,作者并没有止步于此,而是深入探讨了模型的可解释性、泛化能力以及一些前沿的研究方向。他提出的那些开放性问题,比如“如何才能真正理解神经网络的决策过程?”,“如何才能构建出更鲁棒、更普适的模型?”,都深深地触动了我。这些问题引导我开始思考,而不是被动地接受信息。书中对于不同模型优缺点的权衡分析,以及作者对未来发展趋势的预测,也让我对这个领域有了更宏观的认识。它让我意识到,深度学习是一个不断发展、充满活力的领域,永远有新的挑战和机遇等待我们去发掘。这种启发式的教学方式,让我在学习过程中,不断产生新的疑问,并主动去寻找答案,这正是我想从一本书中获得的。
评分个人带全队的优点在于,他可以把个人能力发挥到极致,一个人完成拿球摆脱、传球渗透甚至最后的射门。但缺点在于,你拿球越多,对手就越容易集中优势兵力去防守。梅西一拿球冰岛就派出三个壮汉去围抢他,而内马尔一拿球瑞士人直接就上脚上手。
评分东西不错,快递小哥很专业。
评分好棒的书,内容充实详尽,以架构师角度解释每个内容
评分618搞活动买了三本,书质量很好,但是很多数学需要再学习。
评分等了一个月,老刘出品,必属精品
评分tensorflow 实战是学习twnsorflow.的又一本推荐书籍,在网上看过PDF版本的对我个人学习有帮助
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评分618买的,价格不错,好好学习
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