TensorFlow For Dummies

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出版者:John Wiley & Sons
作者:Matthew Scarpino
出品人:
页数:360
译者:
出版时间:2018-4-19
价格:GBP 24.99
装帧:Paperback
isbn号码:9781119466215
丛书系列:
图书标签:
  • DataScience
  • TensorFlow
  • 机器学习
  • 深度学习
  • Python
  • 人工智能
  • 数据科学
  • 神经网络
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  • 编程
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具体描述

深入理解现代数据科学与机器学习的基石 本书旨在为渴望掌握当代数据科学和机器学习核心技术,但又苦于复杂理论和晦涩代码的读者提供一条清晰、实用的学习路径。 我们将目光聚焦于构建稳健、高效、可解释的智能系统所必需的那些关键概念、工具和实践,而非仅仅停留在某一特定框架的表面功能介绍。 第一部分:数据科学的思维与基础构建 在进入任何复杂的工具之前,构建坚实的基础思维至关重要。本部分将引导读者建立起“数据驱动”的决策框架,并掌握从原始数据到可用特征的全过程。 第一章:重新审视数据科学的本质:从问题到洞察 本章首先探讨数据科学在现代商业、科学和社会中的核心价值定位。我们不会将数据科学视为单纯的编程任务,而是将其视为一种系统性的解决问题的能力。重点内容包括: 问题定义与业务对齐: 如何将模糊的业务需求转化为可量化的数据科学问题(分类、回归、聚类或排序)。 成功的度量标准: 讨论不同场景下(如金融欺诈检测、推荐系统)准确率、召回率、F1分数、AUC等指标的实际意义和局限性。 探索性数据分析(EDA)的艺术: 深入讲解如何通过可视化和统计摘要快速识别数据中的异常值、缺失模式和潜在关系。强调 EDA 并非例行公事,而是形成初步假设的关键环节。 第二章:数据预处理的“脏活累活”:特征工程的艺术 数据质量决定了模型性能的上限。本章将详细剖析特征工程的必要性、常用技术及其对模型性能的决定性影响。 缺失值处理的策略选择: 不只是简单地填充均值或中位数。我们将探讨基于模型预测的插补法、时间序列数据的特殊处理方式,以及在何种情况下应考虑直接删除样本或特征。 特征编码与缩放: 深入比较独热编码(One-Hot)、目标编码(Target Encoding)、频率编码等方式在不同模型(线性模型 vs. 基于树的模型)下的适用性。同时,详细分析标准化(Standardization)与归一化(Normalization)的选择依据。 特征构建与转换: 教授如何利用领域知识创建交互特征、多项式特征,以及对偏态分布数据进行对数或平方根转换以满足模型假设。 第三章:统计推断与模型选择的严谨性 本章聚焦于统计学在机器学习流程中的支撑作用,确保模型的结论是可靠的,而非偶然的。 假设检验基础: 简要回顾 T 检验、方差分析(ANOVA)等工具,用于验证特征与目标变量之间的显著性关系。 偏差-方差权衡的直观理解: 通过具体的案例阐释欠拟合(高偏差)和过拟合(高方差)的根本原因,并引入正则化作为应对过拟合的初级工具。 交叉验证的精细化应用: 详细介绍 K 折、留一法(LOOCV)以及针对时间序列数据的滚动原点交叉验证(Rolling Origin Validation)的最佳实践。 --- 第二部分:构建核心预测模型:从线性到非线性 本部分将系统性地介绍构建预测模型所需的核心算法族群,强调理解算法背后的数学直觉而非死记硬背复杂的优化公式。 第四章:线性模型的坚实基础与可解释性 线性模型是理解所有复杂模型的基石。本章专注于回归和分类中的线性模型,并突出其在需要高可解释性的场景中的价值。 最小二乘法与逻辑回归的本质: 解释成本函数(Cost Function)和梯度下降(Gradient Descent)如何协同工作来找到最优参数。 正则化的威力:Lasso、Ridge 与 Elastic Net: 详细对比 L1 和 L2 正则化对模型特征选择和系数收缩的影响,并演示如何在实际中选择 $alpha$ 或 $lambda$ 值。 模型诊断:残差分析的艺术: 教授如何通过残差图来检查线性模型的关键假设(如残差的独立性、同方差性)是否得到满足,从而判断是否需要转向更复杂的模型。 第五章:树模型家族:决策树、随机森林与提升方法 树模型因其非线性和处理非结构化数据的能力而广受欢迎。本章将全面解析这类模型。 决策树的构建原理: 深入探讨信息增益(Information Gain)和基尼不纯度(Gini Impurity)如何指导树的分裂,并讨论剪枝(Pruning)技术以控制复杂度。 随机森林(Bagging): 理解集成学习中的 Bagging 思想如何通过减少方差来稳定预测结果,并探讨构建森林时的关键参数(如 `max_features`)。 梯度提升(Boosting)的迭代优化: 详细解释 Gradient Boosting Machine (GBM) 的迭代残差拟合思想,并引入如 XGBoost 或 LightGBM 等现代高效实现的关键优化技术(如列块并行、稀疏感知)。 第六章:支持向量机(SVM)与核技巧的几何洞察 本章将带您领略 SVM 如何通过高维空间中的最大间隔分类器找到最优决策边界,重点在于对“核技巧”的直观理解。 最大间隔的直观几何解释: 理解支持向量和间隔(Margin)在最优分类中的核心作用。 核函数的魔力: 解释核函数(如 RBF 核)如何在不显式计算高维特征的情况下,将低维不可分数据映射到高维可分空间,从而实现非线性分类。 SVM 在大规模数据中的应用限制与调整: 讨论 C 参数对间隔宽度和分类错误的权衡,以及 SVM 在数据量极大的情况下的性能考量。 --- 第三部分:先进主题与模型部署的实战考量 本部分将目光投向更前沿的领域,如无监督学习的实际应用,以及如何将训练好的模型转化为生产力工具。 第七章:无监督学习:发现数据中的隐藏结构 无监督学习是数据挖掘中发现未知模式的重要工具。本章侧重于聚类和降维在数据探索中的实用价值。 K-均值聚类的实践与挑战: 讨论如何选择最佳的 K 值(如肘部法则、轮廓系数分析),以及 K-均值对初始点和异常值的敏感性。 层次聚类与 DBSCAN: 介绍基于密度的 DBSCAN 如何在发现任意形状簇和处理噪声数据方面的优势。 降维技术:PCA 的本质与局限: 深入理解主成分分析(PCA)如何通过寻找最大方差的方向来压缩信息,并讨论何时应使用非线性降维方法(如 t-SNE)进行可视化。 第八章:构建可信赖的生产级模型 一个好的模型不仅要预测准确,还必须在实际环境中稳定运行。本章关注模型生命周期管理和工业级实践。 模型评估与校准: 深入探讨如何使用混淆矩阵(Confusion Matrix)进行细致的错误分析,以及在分类问题中对概率输出进行校准(Calibration)的重要性。 超参数优化的高级策略: 比较网格搜索(Grid Search)、随机搜索(Random Search)的效率差异,并介绍贝叶斯优化(Bayesian Optimization)如何在保证效果的同时显著减少搜索时间。 模型版本控制与监控: 讨论在实际生产环境中,如何追踪不同特征集、不同超参数组合下训练的模型,以及如何设置数据漂移(Data Drift)和模型性能衰减(Model Decay)的警报机制。 通过本书的学习,读者将建立起一个全面、实用且注重基础的知识体系,能够自信地在任何基于数据的智能应用中,选择、构建、优化并部署高性能的机器学习解决方案。本书强调的重点是理解原理,选择正确的工具,并以严谨的科学态度处理数据。

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读后感

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用户评价

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《TensorFlow For Dummies》这本书,简直就是为像我这样的“小白”量身定做的!我之前尝试过一些关于深度学习的在线课程,虽然内容不错,但总觉得不够系统,很多时候我需要花费大量时间去查找资料才能理解一个概念。而这本书,就像一个百科全书,又像一个经验丰富的导师,将TensorFlow的所有核心知识点都梳理得井井有条。它从最基础的张量(Tensor)是什么,以及它们如何在TensorFlow中进行操作开始,一步步引导我构建一个简单的模型。我尤其欣赏书中关于“模型评估”(Model Evaluation)的章节,它详细介绍了准确率(Accuracy)、精确率(Precision)、召回率(Recall)等评价指标的含义,并且说明了在不同的应用场景下,我们应该侧重于哪些指标。这让我不再是盲目地追求高准确率,而是能够更理性地去分析和评估模型的性能。书中提供的代码示例,不仅可以直接运行,而且每一行代码的意义都解释得非常清楚,这对于我这样需要抠细节的初学者来说,简直是太友好了。

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我必须说,《TensorFlow For Dummies》这本书是我近年来阅读过的关于技术书籍中,最让我感到惊喜的一本。我之前对机器学习和深度学习一直抱有浓厚的兴趣,但总觉得这些领域非常高深,不是我这样的普通人能够轻易掌握的。直到我接触到这本书,我才意识到,原来学习TensorFlow并非遥不可及。作者在书中非常注重理论与实践的结合,每一个新概念的引入,都会伴随着清晰的图示和可执行的代码示例。我尤其喜欢它关于“卷积神经网络”(CNN)的讲解,它从最基本的卷积操作、池化操作,到如何构建一个完整的CNN模型,每一步都讲解得非常透彻。它还教会我如何使用TensorFlow的高级API,例如Keras,来更快速地构建模型,这极大地提高了我的开发效率。更重要的是,这本书不仅仅是教我如何使用TensorFlow,更是在潜移默化地培养我如何去思考和解决机器学习问题,比如如何选择合适的模型架构,如何进行超参数调优等等。

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我得说,《TensorFlow For Dummies》这本书真的非常棒!作为一名刚刚接触机器学习领域的学习者,我之前尝试过一些其他的入门材料,但很多都让我感到难以理解。这本书则完全不同,它用一种非常友好的方式,将TensorFlow这个强大的框架呈现在我面前。作者的讲解非常细致,从最基础的张量(Tensor)概念,到如何构建一个简单的神经网络,每一个步骤都清晰明了。我尤其喜欢它对于“优化器”(Optimizer)的讲解,比如Adam、SGD等,它不仅介绍了这些优化器的原理,还分析了它们在不同情况下的优缺点,这让我能够根据实际需求选择最合适的优化器。书中的代码示例也非常好用,我可以直接复制粘贴到我的开发环境中运行,并且通过修改参数来观察模型的变化,这对于我加深理解非常有帮助。我跟着这本书,成功地构建了一个用于文本分类的模型,这让我对深度学习的强大能力有了更直观的认识。

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这本书简直是我学习TensorFlow道路上的“及时雨”!在此之前,我尝试过阅读一些关于TensorFlow的官方文档和技术博客,但由于内容过于专业和零散,我总是感觉自己像是“盲人摸象”,无法形成一个完整的认知。而《TensorFlow For Dummies》这本书,则以其清晰的逻辑和循序渐进的讲解,彻底改变了我的学习体验。作者巧妙地将复杂的机器学习概念,用生活化的语言和生动的比喻来解释,让我这个对深度学习知之甚少的初学者,也能轻松理解。我尤其欣赏书中对于“批量归一化”(Batch Normalization)的讲解,它不仅解释了Batch Normalization的作用,还深入探讨了它为何能加速模型收敛并提升模型的泛化能力。书中提供的代码示例,都非常具有代表性,并且注释详细,我可以直接上手实践,并在实践中不断巩固所学知识。我跟着这本书,成功地实现了一个简单的推荐系统,这让我对TensorFlow在实际应用中的强大威力有了更深刻的体会。

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这本书真的刷新了我对学习复杂技术的认知。《TensorFlow For Dummies》让我深刻体会到,原来学习像TensorFlow这样强大的深度学习框架,也可以是一件如此有趣且轻松的事情。作者的写作风格非常独特,他没有使用那种生硬的、充斥着专业术语的教材式语言,而是更像是在和你聊天,用生活中常见的例子来类比那些抽象的概念。比如,在解释“激活函数”(Activation Function)时,他会把它比作是神经网络中的“开关”,决定信息是否能够传递下去。这种生动的比喻,让我一下子就抓住了核心要义,并且印象深刻。书中的实践环节也非常扎实,它不仅仅是给出代码,更重要的是解释了为什么这样写,以及这样写能够达到什么样的效果。我跟着书中的步骤,成功地构建了一个能够区分猫和狗的图像分类器,这对我来说是一个巨大的进步!而且,书中还涉及到了“正则化”(Regularization)技术,用于防止模型过拟合,这对于提升模型的泛化能力至关重要,作者的讲解非常清晰。

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如果说我与TensorFlow的初次邂逅是一场“雾里看花”,那么《TensorFlow For Dummies》这本书就是那盏指引我穿越迷雾的明灯。我之前接触过一些关于TensorFlow的零散资料,但总觉得缺乏一个完整的体系,很多概念理解起来总是隔靴搔痒。这本书就像是为我量身打造的“入门指南”,它从最基础的张量(Tensor)的概念讲起,用非常生动形象的比喻,将那些抽象的数学概念具象化。我印象最深刻的是关于“训练循环”(Training Loop)的讲解,它详细描述了模型是如何通过反复迭代来学习数据的,包括前向传播、计算损失、反向传播和参数更新这几个关键步骤。作者在书中提供的代码,都是经过精心设计的,不仅可以运行,而且充满了学习的价值。我跟着书中的例子,一步步地完成了手写数字识别的项目,从数据预处理到模型训练,再到结果评估,每一步都让我充满成就感。

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对于我这个机器学习的初学者来说,选择一本合适的入门书籍至关重要。《TensorFlow For Dummies》绝对是我的首选推荐!我之前尝试过一些其他的机器学习书籍,但很多都过于理论化,要么就是代码晦涩难懂,让我望而却步。这本书则完全不同,它就像一位循循善诱的老师,从最基础的概念讲起,循序渐进地引导读者进入TensorFlow的世界。我印象最深刻的是它关于“损失函数”(Loss Function)和“优化器”(Optimizer)的讲解。作者没有直接给出复杂的数学公式,而是通过一个个生动的例子,解释了为什么我们需要损失函数来衡量模型的误差,以及优化器是如何通过调整模型参数来最小化损失的。梯度下降(Gradient Descent)的原理,在书中也被解释得非常形象,就像是在迷雾中寻找最低点一样。更重要的是,这本书非常注重实践,书中提供的所有代码示例都配有详细的注释,并且可以直接在Jupyter Notebook等环境中运行。我跟着书中的例子,一步步地构建了一个简单的线性回归模型,然后又尝试了逻辑回归,甚至还成功训练了一个用于手写数字识别的简单神经网络。这种从理论到实践的顺畅过渡,极大地增强了我的学习信心。

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这本书简直就是我学习TensorFlow的“救命稻草”!之前我尝试过一些在线教程,但总感觉零散不成体系,很多概念就像蒙着一层雾。直到我翻开《TensorFlow For Dummies》,那种豁然开朗的感觉至今难忘。作者用非常直观易懂的方式,将复杂的机器学习概念和TensorFlow的实现原理娓娓道来。从最基础的张量(Tensor)是什么,到如何构建简单的神经网络,每一步都讲解得非常细致,甚至连一些看似微不足道的细节,比如变量的初始化、占位符的使用,都解释得明明白白。我尤其喜欢它对于“计算图”(Computational Graph)的讲解,一开始我一直纠结于这个概念,总觉得它像是一个抽象的黑盒子,但这本书通过生动的比喻和清晰的图示,让我彻底理解了计算图在TensorFlow中的核心作用,以及它如何帮助我们构建高效、可扩展的模型。而且,书中提供的代码示例都非常实用,可以直接上手运行,调试起来也很有成就感。我最开始学习的是图像识别,这本书里面关于CNN(卷积神经网络)的部分,从卷积层、池化层到全连接层,每一步的原理、参数选择以及在TensorFlow中的实现,都讲解得非常透彻,让我能够快速理解并构建自己的图像识别模型。

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坦白说,在我拿到《TensorFlow For Dummies》这本书之前,我对于“深度学习”和“TensorFlow”这些词汇,总是充满了畏惧和距离感。总觉得这是属于少数技术大牛才能掌握的领域。然而,这本书却以一种出人意料的平易近人,将我带入了TensorFlow的世界。它并没有上来就堆砌复杂的数学公式或晦涩难懂的专业术语,而是从最基础的“数据”(Data)是什么,以及它在TensorFlow中是如何被表示(张量)开始,一步步地引导我构建我的第一个模型。我特别喜欢书中关于“数据集划分”(Dataset Splitting)的讲解,它清楚地说明了为什么我们需要将数据集划分为训练集、验证集和测试集,以及这三个集合分别在模型开发过程中扮演的角色。这让我对整个机器学习流程有了更清晰的认识,而不是只关注模型本身。书中的代码示例,真的非常实用,我可以直接在自己的机器上运行,并且通过修改参数来观察模型性能的变化,这种“玩”中学的方式,让我学得非常扎实。

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我真的要为《TensorFlow For Dummies》这本书点赞!作为一名对人工智能充满好奇但技术背景相对有限的读者,我曾经对TensorFlow这样一个强大的框架感到有些畏惧。但这本书的出现,彻底改变了我的看法。它将原本可能令人望而生畏的技术术语,用一种极其平易近人的语言进行了阐释。比如,书中对于“反向传播”(Backpropagation)算法的讲解,并没有直接堆砌数学推导,而是通过类比“如何修改配方来做出更好吃的蛋糕”,来生动地说明误差是如何一层层地从输出层传递回输入层,并用于调整模型参数的。这种“寓教于乐”的方式,让我能够更深入地理解其背后的逻辑,而不是死记硬背。此外,书中对于TensorFlow API的介绍也非常系统,从张量操作、图的构建,到模型训练、评估,每一个环节都覆盖到了。它还教会我如何使用TensorBoard这个强大的可视化工具,来监控模型的训练过程,这对于理解模型的收敛情况非常有帮助。我特别喜欢书中关于“批量大小”(Batch Size)和“学习率”(Learning Rate)的讨论,这些看似细微的参数,对于模型的训练效果却有着至关重要的影响,书中对此的解释非常到位。

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