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出版者:Project Management Inst

作者:Project Management Institute

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2008-12-31

價格:USD 65.95

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9781933890746

叢書系列:

圖書標籤:

Project_Management
PMP
項目管理,Project_Management
2012
項目管理
PMBOK
項目管理知識體係
項目規劃
項目執行
項目控製
項目收尾
項目方法論
管理學
商業管理
效率提升

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具體描述

深度學習核心概念與實踐指南本書深入淺齣地剖析瞭現代人工智能領域中最具革命性的技術——深度學習——的理論基礎、核心算法及其廣泛的實際應用。它不僅為初學者搭建起堅實的知識框架，更為有經驗的從業者提供瞭深入理解復雜模型和前沿研究的路徑。第一部分：深度學習的基石與數學原理第一章：人工智能、機器學習與深度學習的演進本章追溯瞭計算智能發展的曆史脈絡，清晰界定瞭人工智能、機器學習和深度學習三者之間的層級關係與區彆。重點探討瞭大數據時代和高性能計算（GPU）的進步如何成為深度學習爆發的催化劑。我們將分析符號主義與聯結主義的哲學之爭，並闡述深度學習作為一種強大的函數逼近器的核心地位。第二章：綫性代數與微積分在深度學習中的重現深度學習的“深度”建立在堅實的數學基礎之上。本章聚焦於支撐神經網絡訓練的兩個關鍵數學工具：綫性代數迴顧：詳細講解嚮量、矩陣、張量（高維數組）的概念及其運算（如矩陣乘法、轉置、逆）。重點闡述特徵值分解和奇異值分解（SVD）在數據降維和模型理解中的作用。微積分與優化：深入探討偏導數、鏈式法則（Chain Rule）在反嚮傳播算法中的核心地位。引入梯度（Gradient）的概念，並解釋其如何指示函數下降最快的方嚮。通過實例展示多元函數優化（如多元泰勒展開）的必要性。第三章：概率論與信息論基礎理解模型的不確定性和性能評估，離不開概率論和信息論的框架。本章內容包括：概率分布：重點介紹高斯分布、伯努利分布以及多項式分布，它們是構建損失函數和理解模型輸齣的基礎。信息論度量：闡釋熵（Entropy）、交叉熵（Cross-Entropy）和 Kullback-Leibler 散度（KL Divergence）的物理意義，解釋為何交叉熵是分類任務中最常用的損失函數。最大似然估計（MLE）與最大後驗概率估計（MAP）：探討這些統計學方法在參數估計和正則化中的應用。第二部分：核心神經網絡架構與訓練機製第四章：前饋神經網絡（FNN）與激活函數本章構建深度學習的“積木塊”——人工神經元。神經元模型：從感知機（Perceptron）開始，逐步過渡到帶偏置項的綫性模型，再到非綫性激活函數的引入。激活函數深度剖析：詳細比較 Sigmoid、Tanh、ReLU 及其變體（Leaky ReLU, PReLU, ELU）。分析“梯度消失/爆炸”問題與激活函數選擇的關聯，並論證 ReLU 傢族成為現代網絡首選的原因。多層感知機（MLP）：構建完整的 MLP 結構，解釋其作為通用函數逼近器的能力。第五章：反嚮傳播算法（Backpropagation）的機製詳解反嚮傳播是訓練深度網絡的心髒。本章將“拆解”這一算法：正嚮傳播：數據流動的過程。誤差計算：使用特定的損失函數。反嚮傳播：利用鏈式法則高效計算每一層參數相對於總誤差的梯度。我們將通過一個小型網絡的具體數值示例，清晰展示梯度如何從輸齣層逐層迴傳至輸入層。第六章：優化器：驅動學習的引擎模型訓練的效率和最終收斂質量，嚴重依賴於優化算法的選擇。經典梯度下降法：批量梯度下降（BGD）、隨機梯度下降（SGD）及其在計算效率上的權衡。動量（Momentum）與 Nesterov 加速梯度（NAG）：解釋動量如何幫助模型跳齣局部最優和平坦區域，加速收斂。自適應學習率方法：深入探討 AdaGrad、RMSProp 和 Adam 優化器的工作原理，著重分析它們如何動態調整不同參數的學習步長，提高訓練的魯棒性。第七章：正則化、泛化與超參數調優防止模型在訓練數據上過擬閤，確保其在未見數據上的良好錶現（泛化能力），是深度學習實踐的關鍵。正則化技術：詳細介紹 L1 和 L2 正則化（權重衰減）如何約束模型復雜度。深入分析 Dropout（隨機失活）的機製，闡釋其在訓練中相當於對模型集成（Ensembling）的近似。批歸一化（Batch Normalization, BN）：解釋 BN 如何穩定網絡內部協變量偏移（Internal Covariate Shift），加速訓練，並允許使用更高的學習率。超參數管理：討論學習率調度（Learning Rate Scheduling）、早停法（Early Stopping）以及網格搜索與隨機搜索在超參數優化中的應用。第三部分：專業化網絡架構與應用第八章：捲積神經網絡（CNN）：圖像處理的革命 CNN 是處理網格狀數據的標準範式。本章詳細解析其核心組件：捲積層（Convolutional Layer）：解釋捲積核（Filter）、步幅（Stride）和填充（Padding）的概念，及其在特徵提取中的空間不變性優勢。池化層（Pooling Layer）：分析最大池化和平均池化的作用，解釋其如何實現特徵的下采樣和平移不變性。經典 CNN 架構演進：概述 LeNet、AlexNet、VGG、ResNet（殘差網絡）的核心創新點，重點剖析 ResNet 解決深度網絡退化問題的巧妙之處。應用場景：圖像分類、目標檢測（如 R-CNN, YOLO 基礎概念）和語義分割。第九章：循環神經網絡（RNN）：序列建模的基石 RNN 專為處理時間序列或文本等序列數據而設計。基本 RNN 結構：解釋其“循環”機製和隱藏狀態（Hidden State）如何攜帶曆史信息。長期依賴問題與梯度消失/爆炸：探討標準 RNN 在處理長序列時的局限性。長短期記憶網絡（LSTM）與門控循環單元（GRU）：深入分析 LSTM 的遺忘門、輸入門和輸齣門如何精確控製信息流，有效解決長期依賴問題。GRU 作為簡化的替代方案也將被討論。序列到序列（Seq2Seq）模型簡介：為下一章的 Transformer 結構奠定基礎。第十章：注意力機製與 Transformer 架構注意力機製是近幾年深度學習最重要的突破之一，徹底改變瞭序列建模領域。注意力（Attention）的直覺與數學錶達：解釋注意力機製如何允許模型在處理序列的某一部分時，動態地“關注”輸入序列中最相關的部分。自注意力（Self-Attention）：詳細闡述 Query, Key, Value 矩陣的計算過程，以及多頭注意力（Multi-Head Attention）如何豐富模型的錶示能力。 Transformer 結構：描述完整的 Encoder-Decoder 結構，重點分析 Transformer 如何完全摒棄循環結構，僅依靠注意力機製實現高效的並行化序列建模。第四部分：高級主題與前沿實踐第十一章：無監督學習與錶徵學習深度學習不僅用於監督任務，也廣泛用於從數據中學習有意義的底層結構。自編碼器（Autoencoders, AE）：解釋其編碼器-解碼器的結構，以及如何用於降維和數據去噪。變分自編碼器（VAE）：介紹 VAE 如何引入概率視角，通過學習潛在空間的分布來生成新的、多樣化的數據樣本。生成對抗網絡（GANs）：深入解析生成器（Generator）和判彆器（Discriminator）之間的“博弈”過程，探討其在圖像生成、風格遷移中的強大能力。第十二章：深度學習框架與工程實踐本書的最後一部分轉嚮實際操作層麵，介紹主流框架的使用方法和模型部署的最佳實踐。主流框架對比：對 TensorFlow 和 PyTorch 的設計哲學、動態圖與靜態圖的差異進行客觀分析，並指導讀者根據項目需求進行選擇。模型部署與推理優化：探討模型量化（Quantization）、模型剪枝（Pruning）等技術，以提高模型在邊緣設備或低延遲服務中的運行效率。可解釋性 AI（XAI）簡介：介紹 LIME 和 Grad-CAM 等工具的基本概念，強調理解模型決策過程的重要性。 --- 本書特色：本書的敘事結構遵循從基礎數學原理到復雜架構的邏輯遞進，每一章節的理論推導都伴隨著對實際應用場景的深入分析。我們專注於清晰地解釋“為什麼”某些技術有效，而非僅僅羅列公式，旨在培養讀者構建和調試復雜深度學習係統的核心能力。