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『簡體書』深度学习全书——公式+推导+代码+TensorFlow全程案例

書城自編碼： 3785128
分類：簡體書→大陸圖書→計算機/網絡→人工智能
作者： 洪锦魁 主编 陈昭明 著
國際書號(ISBN)： 9787302610304
出版社： 清华大学出版社
出版日期： 2022-09-01

頁數/字數： /
書度/開本： 16开 釘裝： 平装

售價：HK$ 190.8

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深度学习已经风靡全球，对于计算机相关的从业者来说，学习其相关知识至关重要，对于非计算机领域的从业者来说，学习这些知识也可以大大扩宽自己的视野，对科技世界的发展动向略知一二。《深度学习全书——公式 推导 代码 TensorFlow全程案例》的作者以统计学人的角度，从深度学习必备的数理知识出发，一步步介绍各种领域的算法和应用，帮助学习者们构建一个完整的知识体系，做到即学即用，避免让知识成为空中楼阁。
內容簡介：
《深度学习全书——公式 推导 代码 TensorFlow全程案例》共有15章，分为5部分，第一篇说明深度学习的概念，包括数理基础，特点是结合编程解题，加深读者印象，第二篇说明TensorFlow的学习地图，从张量、自动微分、梯度下降乃至神经层的实践，逐步解构神经网络，第三篇介绍CNN算法、影像应用、转移学习等，第四篇则进入自然语言处理及语音识别的领域，介绍RNN/BERT/Transformer算法、相关应用等，最后，介绍了强化学习的基础知识，包括马尔可夫决策过程、动态规划、蒙特卡洛、Q Learning算法，当然，还有相关案例实践。
關於作者：
陈昭明，成功大学统计系学士、清华大学工业工程研究所硕士。曾任职于IBM、工研院电通所、软件开发公司、ERP顾问公司、电信公司、财经数据库公司，目前担任Python、机器学习、深度学习、AIoT讲师。获2018年IT邦帮忙铁人赛 AI 组冠军、2021年IT邦帮忙铁人赛 AI 组优选。
洪锦魁，中国台湾计算机专家，著名程序员与IT作家。横跨DOS时代、Windows时代、Internet时代、大数据时代，纵观IT兴衰而笔耕不辍。台湾天龙书局IT图书常年霸榜专业户。其作品版权包括：中国台湾（繁体中文）、中国大陆（简体中文）、马来西亚（马来文）、美国（英文）。写作特色：所有程序语法依特性分类，同时以实用的程序范例进行解说，程序确保跑通，让读者可以事半功倍地轻松掌握相关知识。
目錄：
第一篇 深度学习导论

第 1 章 深度学习导论 2
1-1 人工智能的三波浪潮 2
1-2 AI 的学习地图 4
1-3 机器学习应用领域 5
1-4 机器学习开发流程 6
1-5 开发环境安装 7
第 2 章 神经网络原理 12
2-1 必备的数学与统计知识 12
2-2 线性代数 14


2-3 微积分 24

2-3-5 积分 37
2-4 概率与统计 41
2-4-1 数据类型 42
2-4-2 抽样 43
2-4-3 基础统计 46
2-4-4 概率 53
2-4-5 概率分布 59
2-4-6 假设检定 69
2-5 线性规划 78
2-6 普通最小二乘法与最大似然
估计法 81
2-6-1 普通最小二乘法 81
2-6-2 最大似然估计法 84
2-7 神经网络求解 88

2-3-1 微分 24
2-3-2 微分定理 29
2-3-3 偏微分 32
2-3-4 简单线性回归求解 36

深度学习全书——公式 推导 代码 TensorFlow 全程案例

第二篇 TensorFlow 基础篇

第 3 章 TensorFlow 架 构 与
主要功能 98
3-1 常用的深度学习框架 98
3-2 TensorFlow 架构 99
3-3 张量运算 100
3-4 自动微分 105
3-5 神经网络层 109
第 4 章 神经网络实践 114
4-1 撰写第一个神经网络程序 114
4-1-1 最简短的程序 114
4-1-2 程序强化 115
4-1-3 实验 124
4-2 Keras 模型种类 129
4-2-1 Sequential model 129
4-2-2 Functional API 133
4-3 神 经层 135
4-3-1 完全连接神经层 135
4-3-2 Dropout Layer 137
4-4 激活函数 137
4-5 损失函数 142
4-6 优 化器 144
4-7 效果衡量指标 148
4-8 超参数调校 152
第 5 章 TensorFlow 其他常用
指令 156
5-1 特征转换 156
5-2 模型存盘与加载 157
5-3 模型汇总与结构图 159

5-4 回调函数 161
5-4-1 EarlyStopping
Callbacks 162
5-4-2 ModelCheckpoint
Callbacks 163
5-4-3 TensorBoard Callbacks 164
5-4-4 自定义 Callback 165
5-4-5 自定义 Callback 应用 168
5-4-6 总结 169
5-5 TensorBoard 169
5-5-1 TensorBoard 功能 169
5-5-2 测试 171
5-5-3 写入图片 172
5-5-4 直 方图 173
5-5-5 效果调校 174
5-5-6 敏感度分析 175
5-5-7 总结 176
5-6 模型部署与 TensorFlow
Serving 176
5-6-1 自行开发网页程序 176
5-6-2 TensorFlow Serving 178
5-7 TensorFlow Dataset 180
5-7-1 产生 Dataset 180
5-7-2 图像 Dataset 184
5-7-3 TFRecord 与 Dataset 186
5-7-4 TextLineDataset 189
5-7-5 Dataset 效果提升 191
第 6 章 卷积神经网络 193
6-1 卷积神经网络简介 193

IV

目 录


6-2 卷积 194
6-3 各式卷积 197
6-4 池 化层 201
6-5 CNN 模型实践 202
6-6 影像数据增补 206
6-7 可解释的 AI 211

第 7 章 预先训练的模型 219
7-1 预先训练的模型简介 219
7-2 采用完整的模型 221
7-3 采用部分模型 225
7-4 转移学习 229
7-5 Batch Normalization 说明 233

第三篇 进阶的影像应用

第 8 章 目标检测 238
8-1 图像辨识模型的发展 238
8-2 滑动窗口 239
8-3 方向梯度直方图 242
8-4 R-CNN 目标检测 252
8-5 R-CNN 改良 263
8-6 YOLO 算法简介 266
8-7 YOLO 环境配置 269
8-8 以 TensorFlow 实践 YOLO
模型 274
8-9 YOLO 模型训练 280
8-10 SSD 算法 285
8-11 TensorFlow Object Detection
API 285
8-12 目标检测的效果衡量指标 294
8-13 总结 295
第 9 章 进阶的影像应用 296
9-1 语义分割介绍 296
9-2 自动编码器 297
9-3 语义分割实践 305
9-4 实例分割 311

9-5 风格转换—人人都可以是
毕加索 315
9-6 脸部辨识 327
9-6-1 脸部检测 327
9-6-2 MTCNN 算法 332
9-6-3 脸部追踪 334
9-6-4 脸部特征点检测 340
9-6-5 脸部验证 346
9-7 光学文字辨识 349
9-8 车牌辨识 353
9-9 卷积神经网络的缺点 357
第 10 章 生成对抗网络 359
10-1 生成对抗网络介绍 359
10-2 生成对抗网络种类 361
10-3 DCGAN 364
10-4 Progressive GAN 375
10-5 Conditional GAN 380
10-6 Pix2Pix 385
10-7 CycleGAN 396
10-8 GAN 挑战 406
10-9 深度伪造 406

V

深度学习全书——公式 推导 代码 TensorFlow 全程案例

第四篇 自然语言处理

第 11 章 自然语言处理的介绍 412
11-1 词袋与 TF-IDF 412
11-2 词汇前置处理 416
11-3 词 向量 421
11-4 GloVe 模型 433
11-5 中文处理 436
11-6 spaCy 库 439
第 12 章 自然语言处理的算法 444
12-1 循环神经网络 444
12-2 长短期记忆网络 451
12-3 LSTM 重要参数与多层
LSTM 456
12-4 Gate Recurrent Unit 467
12-5 股价预测 468
12-6 注意力机制 475
12-7 Transformer 架构 485
12-7-1 Transformer 原理 486
12-7-2 Transformer 效能 487
12-8 BERT 488
12-8-1 Masked LM 488
12-8-2 Next Sentence
Prediction 489
12-8-3 BERT 效能微调 490
12-9 Transformers 库 491
12-9-1 Transformers 库范例 491

12-9-2 Transformers 库效能
微调 501
12-9-3 后续努力 507
12-10 总结 507
第 13 章 聊天机器人 508
13-1 ChatBot 类别 508
13-2 ChatBot 设计 509
13-3 ChatBot 实践 511
13-4 ChatBot 工具框架 514
13-4-1 ChatterBot 实践 514
13-4-2 Chatbot AI 实践 517
13-4-3 Rasa 实践 520
13-5 Dialog?ow 实践 523
13-5-1 Dialog?ow 安装 525
13-5-2 Dialog?ow 基本功能 527
13-5-3 履行 532
13-6 总结 536
第 14 章 语 音 识别 537
14-1 语音基本认识 538
14-2 语音前置处理 549
14-3 语音相关的深度学习应用 561
14-4 自动语音识别 574
14-5 自动语音识别实践 577
14-6 总结 578




VI

目 录

第五篇 强化学习

第 15 章 强 化 学习 580
15-1 强化学习的基础 581
15-2 强化学习模型 583
15-3 简单的强化学习架构 586
15-4 Gym 库 593
15-5 Gym 扩充功能 600
15-6 动态规划 602

15-7 值 循环 607
15-8 蒙特卡洛 610
15-9 时序差分 619
15-10 其他算法 628
15-11 井字游戏 630
15-12 木棒小车 636
15-13 总结 637
















VI
內容試閱：
为何撰写本书
笔者从事机器学习教育行业已有四年，其间也在“IT 邦帮忙”撰写过上百篇文章(https://ithelp.ithome.com.tw/users/20001976/articles)，从学员及读者的回馈中获得了许多宝贵意见，期望能将整个历程集结成册，同时，相关领域的发展也在飞速变化，过往的文章内容需要翻新，因此笔者借机再重整思路，思考如何能将算法的原理解释得更简易清晰，协助读者跨入 AI 的门坎，另外，也尽量避免流于空谈，增加应用范例，希望能使学生实现即学即用，不要有过多理论的探讨。
AI 是一个将数据转化为知识的过程，算法就是过程中的生产设备，最后产出物是模型，再将模型植入各种硬件装置，如计算机、手机、智能音箱、汽车、医疗诊断仪器等，这些装置就拥有了特殊专长的智能，再进一步整合各项技术就可以构建出智能制造、智能金融、智能交通、智慧医疗、智能城市、智能家庭等应用系统。AI 的应用领域如此广阔，个人精力和能力有限，唯有从基础扎根，再扩及有兴趣的领域，因此， 笔者撰写这本书的初衷，就是希望读者在扎根的过程中，贡献一点微薄的力量。
本书主要的特点
笔者身为统计人，希望能以统计 / 数学为出发点，介绍深度学习必备的数理基础， 但又不希望内文有太多数学公式的推导，让离开校园已久的在职者看到大量数学符号心生恐惧，因此，本书尝试以程序设计取代定理证明，缩短学习历程，增进学习乐趣。
TensorFlow 2.X 版有巨大的变动，默认模式改为 Eager Execution，并以 Keras 为主力，整合 TensorFlow 其他模块，形成完整的架构，本书期望对 TensorFlow 架构作完整性的介绍，并非只是介绍 Keras 而已。
算法介绍以理解为主，辅以大量图表说明，摒弃长篇大论。
完整的范例程序及各种算法的延伸应用，以实用为要，希望能触发读者灵感， 能在项目或产品内应用。
介绍日益普及的算法与相关套件的使用，如 YOLO( 目标检测 )、GAN( 生成对抗网络 )/DeepFake( 深度伪造)、OCR( 光学文字辨识)、人脸识别、BERT/Transformer、ChatBot、强化学习、语音识别 (ASR) 等。
目标对象
深度学习的入门者：必须熟悉 Python 程序语言及机器学习的基本概念。
数据工程师：以应用系统开发为职业志向，希望能应用各种算法，进行实际操作。
信息工作者：希望能扩展深度学习知识领域。
从事其他领域的工作：希望能一窥深度学习奥秘者。
阅读重点
第 1 章介绍 AI 的发展趋势，鉴古知今，引导读者了解前两波 AI 失败的原因， 比较第三波发展的差异性。
第 2 章介绍深度学习必备的统计 / 数学基础，读者不仅要理解相关知识，也要力求能撰写程序解题。
第 3 章介绍 TensorFlow 的基本功能，包括张量 (Tensor) 运算、自动微分及神经网络模型的组成，并说明梯度下降法求解的过程。
第 4 章开始实作，依照机器学习十项流程，撰写完整的范例，包括 Web、桌面程序等。
第 5 章介绍 TensorFlow 进阶功能，包括各种工具，如 TensorBoard、TensorFlow Serving、Callbacks 等。
第 6 ～ 10 章介绍图像 / 视频的算法及各式应用。
第 11 ～ 14 章介绍自然语言处理、语音及各式应用。
第 15 章介绍 AlphaGo 的基础—强化学习算法。
本书范例程序代码和参考文献全部可以通过扫描二维码获取。
致谢
原本笔者计划整理过往文章集结成书，但由于相关技术发展太快，几乎全部重新撰写编排，因此耗时较长，因个人能力有限，还是有许多问题成为遗珠之憾，仍待后续努力，编写过程中感谢栾大成、申美莹在编辑、校正、封面构想环节的尽心协助， 也感谢清华大学出版社的大力支持，使本书得以顺利出版，最后要借此书，纪念一位挚爱的亲人。
书中内容如有疏漏、谬误之处或有其他建议，欢迎广大读者来信指教。
陈昭明
2022-08

 

 

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