基于TensorFlow的深度學(xué)習(xí):揭示數(shù)據(jù)隱含的奧秘
定 價:39 元
- 作者:(美)丹?范?鮑克塞爾
- 出版時間:2018/4/1
- ISBN:9787111588733
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP18
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
本書主要介紹TensorFlow及其在各種深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。全書共5章,首先介紹了TensorFlow的入門知識,包括其相關(guān)技術(shù)與模型以及安裝配置,然后分別介紹了TensorFlow在深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用,并通過具體示例進(jìn)行了詳細(xì)分析與應(yīng)用。后,對上述TensorFlow模型進(jìn)行了總結(jié)分析,并核驗了模型精度。
本書特色
本書是在作者Dan的TensorFlow暢銷視頻課程基礎(chǔ)上編著完成的。隨著深度學(xué)習(xí)逐步成為主流,使得利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來理解數(shù)據(jù)并得到準(zhǔn)確結(jié)果成為可能。Dan Van Boxel將引導(dǎo)讀者探索深度學(xué)習(xí)的可能,會讓讀者前所未有地了解數(shù)據(jù)。根據(jù)TensorFlow的高效性和簡易性,讀者能夠處理數(shù)據(jù)并獲得改變對數(shù)據(jù)看法的新見解。
在作者的引導(dǎo)下,讀者將利用原始數(shù)據(jù)深入挖掘抽象的隱層。隨后作者介紹了各種復(fù)雜的深度學(xué)習(xí)算法以及各種深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用案例。另外,讀者還將學(xué)習(xí)到如何訓(xùn)練所建立的模型來生成新的特征,從而了解更深層次的數(shù)據(jù)意義。
在本書中,作者分享了其寶貴的經(jīng)驗和知識,如邏輯回歸、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練、高級接口等內(nèi)容。在一些全新的實踐示例幫助下,讀者將成為在先進(jìn)多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、圖像識別以及其他方面的高手。
關(guān)于本書
閱讀本書將會學(xué)到的內(nèi)容:
配置計算環(huán)境和安裝TensorFlow;
構(gòu)建日常計算的簡單TensorFlow圖;
基于TensorFlow的邏輯回歸分類應(yīng)用;
利用TensorFlow設(shè)計和訓(xùn)練多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);
直觀理解卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在圖像識別中的應(yīng)用;
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從簡單模型到更精準(zhǔn)模型的改進(jìn);
TensorFlow在其他類型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用;
基于一種TensorFlow高級接口SciKit
Flow的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編程。
TensorFlow是一種用于機(jī)器學(xué)習(xí)和訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的開源軟件庫。 TensorFlow最初是由 Google公司開發(fā),并于 2015年開放源碼。
通過本書,您將學(xué)習(xí)到如何使用 TensorFlow解決新的研究問題。同時,會利用其中一種基于 TensorFlow的最常用的機(jī)器學(xué)習(xí)方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。本書的研究工作主要是致力于通過簡單和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來改進(jìn)模型。
在此,研究各種字體的字母和數(shù)字圖像,其目的是根據(jù)一個字母的特定圖像來識別字體。這是一個簡單的分類問題。
不僅單個像素或位置,而且像素間的局部結(jié)構(gòu)也是非常重要的,這對于基于 TensorFlow的深度學(xué)習(xí)是一個理想問題。盡管是從簡單模型開始,但將逐步介紹更加細(xì)微的方法,并逐行解釋代碼。在本書的結(jié)尾處,將可構(gòu)建出自己的字體識別先進(jìn)模型。
所以請準(zhǔn)備好:利用 TensorFlow深入挖掘數(shù)據(jù)資源。
本書主要內(nèi)容
第 1章入門知識,介紹了使用 TensorFlow的技術(shù)和模型。在本章,將介紹在計算機(jī)上安裝 TensorFlow。經(jīng)過簡單計算的一些步驟,將進(jìn)入機(jī)器學(xué)習(xí)問題,并成功構(gòu)建包含邏輯回歸和幾行 TensorFlow代碼的適當(dāng)模型。
第 2章深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),介紹了 TensorFlow在深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的主要原理。在此,將學(xué)習(xí)單隱層和多隱層模型。同時還將了解不同類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并利用 TensorFlow構(gòu)建和訓(xùn)練第一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
第 3章卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),闡述了深度學(xué)習(xí)方面最強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿,并將卷積概念應(yīng)用于 TensorFlow的一個簡單示例中。在此將著重處理卷積理解的實際問題。另外,還通過一個 TensorFlow示例解釋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的卷積層和池化層。
第 4章遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),介紹了遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)( RNN)模型的概念,及其在 TensorFlow中的實現(xiàn)。在此重點分析稱為 TensorFlow學(xué)習(xí)( TensorFlow learn)的一個 TensorFlow的簡單界面。另外,還簡單演示了密集連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)( DNN)以及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)( CNN),并詳細(xì)介紹了提取權(quán)重過程。
第 5章總結(jié)整理,完成所考慮的 TensorFlow。重新分析字體分類的 TensorFlow模型,并核驗其模型精度。
學(xué)習(xí)本書所需的準(zhǔn)備工作
本書將介紹如何安裝 TensorFlow,因此需要準(zhǔn)備一些依賴軟件。至少需要一個最新版本的 Python2或 Python3以及
NumPy。為更好地學(xué)習(xí)本書,還應(yīng)具有 Matplotlib和
IPython。
本書讀者對象
隨著深度學(xué)習(xí)逐漸成為主流,利用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)并得到準(zhǔn)確結(jié)果變得可能。 Dan Van Boxel可指導(dǎo)讀者探索深度學(xué)習(xí)中的各種可能性。它將使讀者能夠從未像過去那樣理解數(shù)據(jù)。依據(jù) TensorFlow的效率和簡單性,讀者可以有效處理數(shù)據(jù),并獲得可改變看待數(shù)據(jù)的洞察力。
約定慣例
在本書中,讀者會發(fā)現(xiàn)許多可區(qū)分不同信息類型的文本風(fēng)格。下面給出上述風(fēng)格的一些示例,并解釋其相應(yīng)的含義。
在文本、數(shù)據(jù)表名稱、文件夾名稱、文件名、文件擴(kuò)展名、路徑名稱、虛擬 URL、用戶輸入和 Twitter句柄等中的代碼如下所示:首先需要做的第一件事是下載本書的源碼包,并打開
simple.py文件。
一段代碼設(shè)置如下:
import tensorflow as tf
# You can create constants in TF to hold specific values
a = tf.constant(1)
b = tf.constant(2)
若希望強(qiáng)調(diào)一段代碼中的特定部分,則設(shè)置相關(guān)的行或項為粗體:
import tensorflow as tf # You can create constants in TF to hold specific
values
a = tf.constant(1)
b = tf.constant(2)
任何命令行的輸入或輸出都如下:
sudo pip3 install ./tensorflow-1.2.1-cp35-cp35m-linux_x86_64.
Whl
新項和關(guān)鍵詞用黑體顯示。讀者在屏幕上看到的單詞,如菜單或?qū)υ捒蛑,會顯示為如下文本格式:單擊 New創(chuàng)建一個新文件。在此將創(chuàng)建一個 Jupyter筆記本。
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關(guān)于作者
Dan Van Boxel是一位擁有 10多年開發(fā)經(jīng)驗的數(shù)據(jù)分析師和機(jī)器學(xué)習(xí)工程師,其最具代表性的工作是 Dan Dose Data,這是一個在 YouTube上演示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大功能和缺陷的直播平臺。作者已開發(fā)出多種有關(guān)機(jī)器學(xué)習(xí)的新統(tǒng)計模型,并應(yīng)用于高速運輸貨車計費、行程時間異常檢驗等領(lǐng)域。另外,作者還在美國交通研究委員會和其他學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了學(xué)術(shù)論文并給出了研究結(jié)果。
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譯者簡介:◆
連曉峰 已發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇,其中被EI收錄20余篇;主持國家級項目子課題兩項,省部級項目三項,校級項目兩項,參與完成國家級項目四項,省部級項目六項;出版教材兩部,專著兩部,譯著四十部;獲得國家發(fā)明專利兩項,實用新型專利一項;現(xiàn)為中國電子學(xué)會高級會員,系統(tǒng)仿真學(xué)會會員,北京高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定委員會專家?guī)鞂<,《機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用》雜志社理事,國家工信部工業(yè)和信息化科技人才專家?guī)鞂<摇?/p>
譯者序
原書前言
第1 章 入門知識 // 1
1.1 TensorFlow 安裝 // 1
1.1.1 TensorFlow- 主界面 // 1
1.1.2 TensorFlow- 安裝頁面 // 1
1.1.3 通過pip 安裝 // 1
1.1.4 通過CoCalc 安裝 // 4
1.2 簡單計算 // 6
1.2.1 定義標(biāo)量和張量 // 6
1.2.2 張量計算 // 7
1.2.3 執(zhí)行計算 // 7
1.2.4 張量變量 // 8
1.2.5 查看和替換中間值 // 9
1.3 邏輯回歸模型建模 // 10
1.3.1 導(dǎo)入字體分類數(shù)據(jù)集 // 11
1.3.2 邏輯回歸分析 // 13
1.3.3 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 // 13
1.3.4 構(gòu)建TensorFlow 模型 // 14
1.4 邏輯回歸模型訓(xùn)練 // 15
1.4.1 編寫損失函數(shù) // 15
1.4.2 訓(xùn)練模型 // 16
1.4.3 評估模型精度 // 17
1.5 小結(jié) // 19
第2 章 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) // 20
2.1 基本神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) // 20
2.1.1 log 函數(shù) // 21
2.1.2 sigmoid 函數(shù) // 22
2.2 單隱層模型 // 23
2.2.1 單隱層模型探討 // 24
2.2.2 反向傳播算法 // 25
2.3 單隱層模型解釋 // 26
2.3.1 理解模型權(quán)重 // 28
2.4 多隱層模型 // 29
2.4.1 多隱層模型探討 // 30
2.5 多隱層模型結(jié)果 // 32
2.5.1 多隱層模型圖理解 // 33
2.6 小結(jié) // 36
第3 章 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) // 37
3.1 卷積層激勵 // 37
3.1.1 多特征提取 // 40
3.2 卷積層應(yīng)用 // 41
3.2.1 卷積層探討 // 41
3.3 池化層激勵 // 46
3.3.1 最大池化層 // 46
3.4 池化層應(yīng)用 // 49
3.5 深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) // 51
3.5.1 添加卷積層和池化層組合 // 51
3.5.2 應(yīng)用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行字體分類 // 53
3.6 更深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) // 57
3.6.1 對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的一層添加另
一層 // 57
基于TensorFlow 的深度學(xué)習(xí):
揭示數(shù)據(jù)隱含的奧秘
X
3.7 整理總結(jié)深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) // 60
3.8 小結(jié) // 64
第4 章 遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) // 65
4.1 遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)探討 // 65
4.1.1 權(quán)重建模 // 66
4.1.2 遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理解 // 67
4.2 TensorFlow Learn // 70
4.2.1 設(shè)置 // 71
4.2.2 邏輯回歸 // 72
4.3 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) // 73
4.3.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在Learn 中的
應(yīng)用 // 74
4.3.2 權(quán)重提取 // 77
4.4 小結(jié) // 78
第5 章 總結(jié)整理 // 79
5.1 研究評價 // 79
5.2 所有模型的快速回顧 // 80
5.2.1 邏輯回歸模型 // 80
5.2.2 單隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 // 81
5.2.3 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) // 83
5.2.4 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) // 84
5.2.5 深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) // 85
5.3 TensorFlow 的展望 // 87
5.3.1 一些TensorFlow 工程項目 // 88
5.4 小結(jié) // 90