正版 深度學習 數學工具和機器學習算法教程書籍 深度學習方法和技術

正版 深度學習 數學工具和機器學習算法教程書籍 深度學習方法和技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] Ian,Goodfellow 著
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店鋪: 金帛三木圖書專營店
齣版社: 人民郵電齣版社
ISBN:9787115461476M
商品編碼:14180680526
齣版時間:2016-01-01

具體描述















商品參數

書名:深度學習

作者:[美]IanGoodfellow(伊恩·古德費洛)

ISBN:9787115461476

齣版社:人民郵電齣版社

齣版時間:2017年8月

印刷時間:2017年8月

字數:字

頁數:500頁

開本:16開

包裝:平裝

重量:g

定價:168元

編輯

AI聖經!深度學習領域奠基性的經典書!長期位居美國**遜AI和機器學習類圖書!所有數據科學傢和機器學習從業者的bi讀圖書!特斯拉CEO埃隆·馬斯剋等國內外眾多專**薦!中文版由北京大學數學科學學院統計學教授張誌華審校。

深度學習是機器學習的一個分支,它能夠使計算機通過層次概念來學習經驗和理解世界。因為計算機能夠從經驗中獲取知識,所以不需要人類來形式化地定義計算機需要的所有知識。層次概念允許計算機通過構造簡單的概念來學習復雜的概念,而這些分層的圖結構將具有很深的層次。本書會介紹深度學習領域的許多主題。

本書囊括瞭數學及相關概念的背景知識,包括綫性代數、概率論、信息論、數值優化以及機器學習中的相關內容。同時,它還介紹瞭工業界中實踐者用到的深度學習技術,包括深度前饋網絡、正則化、優化算法、捲積網絡、序列建模和實踐方法等,並且調研瞭諸如自然語言處理、語音識彆、計算機視覺、在綫、生物信息學以及視頻遊戲方麵的應用。*後,本書還提供瞭一些研究方嚮,涵蓋的理論主題包括綫性因子模型、自編碼器、錶示學習、結構化概率模型、濛特卡羅方法、配分函數、近似推斷以及深度生成模型。

封麵特色:由藝術傢DanielAmbrosi提供的**公園杜鵑花步道夢幻景觀。在Ambrosi的億級像素全景圖上,應用JosephSmarr(Google)和ChirsLamb(NVIA)修改後的GoogleDeepDream開源程序,創造瞭DanielAmbrosi的“幻景”。

內容簡介

《深度學習》由知名的三位專傢IanGoodfellow、YoshuaBengio和AaronCourville撰寫,是深度學習領域奠基性的經典教材。全書的內容包括3個部分:第1部分介紹基本的數學工具和機器學習的概念,它們是深度學習的預備知識;第2部分深入地講解現今已成熟的深度學習方法和技術;第3部分討論某些具有前瞻性的方嚮和想法,它們被公認為是深度學習未來的研究**。

《深度學習》適閤各類讀者閱讀,包括相關的大學生或研究生,以及不具有機器學習或統計背景、但是想要快速補充深度學習知識,以便在實際産品或平颱中應用的軟件工程師。

目錄

第1章引言..............................................................................1

1.1本書麵嚮的讀者...................................................................7

1.2深度學習的曆史趨勢..............................................................8

1.2.1神經網絡的眾多名稱和命運變遷................................................8

1.2.2與日俱增的數據量............................................................12

1.2.3與日俱增的模型規模..........................................................13

1.2.4與日俱增的精度、復雜度和對現實世界的衝擊...................................15

第1部分應用數學與機器學習基礎

第2章綫性代數........................................................................19

2.1標量、嚮量、矩陣和張量.........................................................19

2.2矩陣和嚮量相乘..................................................................21

2.3單位矩陣和逆矩陣...............................................................22

2.4綫性相關和生成子空間..........................................................23

2.5範數..............................................................................24

2.6特殊類型的矩陣和嚮量..........................................................25

2.7特徵分解.........................................................................26

2.8奇異值分解......................................................................28

2.9Moore-Penrose僞逆..............................................................28

2.10跡運算..........................................................................29

2.11行列式..........................................................................30

2.12實例:主成分分析...............................................................30

第3章概率與信息論....................................................................34

3.1為什麼要使用概率...............................................................34

3.2隨機變量.........................................................................35

3.3概率分布.........................................................................36

3.3.1離散型變量和概率質量函數...................................................36

3.3.2連續型變量和概率密度函數...................................................36

3.4邊緣概率.........................................................................37

3.5條件概率.........................................................................37

3.6條件概率的鏈式法則.............................................................38

3.7**性和條件**性.............................................................38

3.8期望、方差和協方差.............................................................38

3.9常用概率分布....................................................................39

3.9.1Bernoulli分布...............................................................40

3.9.2Multinoulli分布.............................................................40

3.9.3高斯分布....................................................................40

3.9.4指數分布和Laplace分布.....................................................41

3.9.5rac分布和經驗分布........................................................42

3.9.6分布的混閤..................................................................42

3.10常用函數的有用性質............................................................43

3.11貝葉斯規則.....................................................................45

3.12連續型變量的技術細節.........................................................45

3.13信息論..........................................................................47

3.14結構化概率模型................................................................49

第4章數值計算........................................................................52

4.1上溢和下溢......................................................................52

4.2病態條件.........................................................................53

4.3基於梯度的優化方法.............................................................53

4.3.1梯度之上:Jacobian和Hessian矩陣...........................................56

4.4約束優化.........................................................................60

4.5實例:綫性*小二乘.............................................................61

第5章機器學習基礎....................................................................63

5.1學習算法.........................................................................63

5.1.1任務T.....................................................................63

5.1.2性能度量P..................................................................66

5.1.3經驗E......................................................................66

5.1.4示例:綫性迴歸..............................................................68

5.2容量、過擬閤和欠擬閤...........................................................70

5.2.1沒有午餐定理............................................................73

5.2.2正則化......................................................................74

5.3超參數和驗證集..................................................................76

5.3.1交叉驗證....................................................................76

5.4估計、偏差和方差................................................................77

5.4.1點估計......................................................................77

5.4.2偏差........................................................................78

5.4.3方差和標準差................................................................80

5.4.4權衡偏差和方差以*小化均方誤差.............................................81

5.4.5一緻性......................................................................82

5.5*大似然估計....................................................................82

5.5.1條件對數似然和均方誤差......................................................84

5.5.2*大似然的性質..............................................................84

5.6貝葉斯統計......................................................................85

5.6.1*大後驗(MAP)估計........................................................87

5.7監督學習算法....................................................................88

5.7.1概率監督學習................................................................88

5.7.2支持嚮量機..................................................................88

5.7.3其他簡單的監督學習算法......................................................90

5.8無監督學習算法..................................................................91

5.8.1主成分分析..................................................................92

5.8.2k-均值聚類...................................................................94

5.9隨機梯度下降....................................................................94

5.10構建機器學習算法..............................................................96

5.11促使深度學習發展的挑戰.......................................................96

5.11.1維數災難...................................................................97

5.11.2局部不變性和平滑正則化....................................................97

5.11.3流形學習...................................................................99

第2部分深度網絡:現代實踐

第6章深度前饋網絡..................................................................105

6.1實例:學習XOR................................................................107

6.2基於梯度的學習................................................................110

6.2.1代價函數...................................................................111

6.2.2輸齣單元...................................................................113

6.3隱藏單元........................................................................119

6.3.1整流綫性單元及其擴展......................................................120

6.3.2logisticsigmoid與雙麯正切函數..............................................121

6.3.3其他隱藏單元...............................................................122

6.4架構設計........................................................................123

6.4.1**近似性質和深度.........................................................123

6.4.2其他架構上的考慮...........................................................126

6.5反嚮傳播和其他的微分算法.....................................................126

6.5.1計算圖.....................................................................127

6.5.2微積分中的鏈式法則.........................................................128

6.5.3遞歸地使用鏈式法則來實現反嚮傳播..........................................128

6.5.4全連接MLP中的反嚮傳播計算..............................................131

6.5.5符號到符號的導數...........................................................131

6.5.6一般化的反嚮傳播...........................................................133

6.5.7實例:用於MLP訓練的反嚮傳播.............................................135

6.5.8復雜化.....................................................................137

6.5.9深度學習界以外的微分......................................................137

6.5.10高階微分..................................................................138

6.6曆史小記........................................................................139

第7章深度學習中的正則化...........................................................141

7.1參數範數懲罰...................................................................142

7.1.1L2參數正則化..............................................................142

7.1.2L1正則化..................................................................144

7.2作為約束的範數懲罰............................................................146

7.3正則化和欠約束問題............................................................147

7.4數據集增強.....................................................................148

7.5噪聲魯棒性.....................................................................149

7.5.1嚮輸齣目標注入噪聲.........................................................150

7.6半監督學習.....................................................................150

7.7多任務學習.....................................................................150

7.8提前終止........................................................................151

7.9參數綁定和參數共享............................................................156

7.9.1捲積神經網絡...............................................................156

7.10稀疏錶示.......................................................................157

7.11Bagging和其他集成方法.......................................................158

7.12Dropout........................................................................159

7.13對抗訓練.......................................................................165

7.14切麵距離、正切傳播和流形正切分類器........................................167

第8章深度模型中的優化..............................................................169

8.1學習和純優化有什麼不同.......................................................169

8.1.1經驗*小化.............................................................169

8.1.2代理損失函數和提前終止....................................................170

8.1.3批量算法和小批量算法......................................................170

8.2神經網絡優化中的挑戰.........................................................173

8.2.1病態.......................................................................173

8.2.2局部極小值.................................................................174

8.2.3高原、鞍點和其他平坦區域...................................................175

8.2.4懸崖和梯度爆炸.............................................................177

8.2.5長期依賴...................................................................177

8.2.6非**梯度.................................................................178

8.2.7局部和全局結構間的弱對應..................................................178

8.2.8優化的理論限製.............................................................179

8.3基本算法........................................................................180

8.3.1隨機梯度下降...............................................................180

8.3.2動量.......................................................................181

8.3.3Nesterov動量...............................................................183

8.4參數初始化策略................................................................184

8.5自適應學習率算法..............................................................187

8.5.1AdaGrad..................................................................187

8.5.2RMSProp..................................................................188

8.5.3Adam......................................................................189

8.5.4選擇正確的優化算法.........................................................190

8.6二階近似方法...................................................................190

8.6.1牛頓法.....................................................................190

8.6.2共軛梯度...................................................................191

8.6.3BFGS......................................................................193

8.7優化策略和元算法..............................................................194

8.7.1批標準化...................................................................194

8.7.2坐標下降...................................................................196

8.7.**olyak平均................................................................197

8.7.4監督預訓練.................................................................197

8.7.5設計有助於優化的模型......................................................199

8.7.6延拓法和課程學習...........................................................199

第9章捲積網絡.......................................................................201

9.1捲積運算........................................................................201

9.2動機............................................................................203

9.3池化............................................................................207

9.4捲積與池化作為一種無限強的先驗.............................................210

9.5基本捲積函數的變體............................................................211

9.6結構化輸齣.....................................................................218

9.7數據類型........................................................................219

9.8**的捲積算法................................................................220

9.9隨機或無監督的特徵............................................................220

9.10捲積網絡的神經科學基礎......................................................221

9.11捲積網絡與深度學習的曆史...................................................226

第10章序列建模:循環和遞歸網絡...................................................227

10.1展開計算圖....................................................................228

10.2循環神經網絡..................................................................230

10.2.1導師驅動過程和輸齣循環網絡...............................................232

10.2.2計算循環神經網絡的梯度...................................................233

10.2.3作為有嚮圖模型的循環網絡.................................................235

10.2.4基於上下文的RNN序列建模...............................................237

10.3雙嚮RNN.....................................................................239

10.4基於編碼-解碼的序列到序列架構.............................................240

10.5深度循環網絡..................................................................242

10.6遞歸神經網絡..................................................................243

10.7長期依賴的挑戰...............................................................244

10.8迴聲狀態網絡..................................................................245

10.9滲漏單元和其他多時間尺度的策略............................................247

10.9.1時間維度的跳躍連接........................................................247

10.9.2滲漏單元和一係列不同時間尺度.............................................247

10.9.3刪除連接..................................................................248

10.10長短期記憶和其他門控RNN................................................248

10.10.1LSTM...................................................................248

10.10.2其他門控RNN............................................................250

10.11優化長期依賴.................................................................251

10.11.1截斷梯度.................................................................251

10.11.2引導信息流的正則化......................................................252

10.12外顯記憶.....................................................................253

第11章實踐方法論...................................................................256

11.1性能度量.......................................................................256

11.2默認的基準模型...............................................................258

11.3決定是否收集更多數據........................................................259

11.4選擇超參數....................................................................259

11.4.1手動調整超參數............................................................259

11.4.2自動超參數優化算法........................................................262

11.4.3網格搜索..................................................................262

11.4.4隨機搜索..................................................................263

11.4.5基於模型的超參數優化.....................................................264

11.5調試策略.......................................................................264

11.6示例:多位數字識彆...........................................................267

第12章應用...........................................................................269

12.1大規模深度學習...............................................................269

12.1.1快速的CPU實現..........................................................269

12.1.2GPU實現.................................................................269

12.1.3大規模的分布式實現........................................................271

12.1.4模型壓縮..................................................................271

12.1.5動態結構..................................................................272

12.1.6深度網絡的硬件實現...................................................273

12.2計算機視覺....................................................................274

12.2.1預處理....................................................................275

12.2.2數據集增強................................................................277

12.3語音識彆.......................................................................278

12.4自然語言處理..................................................................279

12.4.1n-gram....................................................................280

12.4.2神經語言模型..............................................................281

12.4.3高維輸齣..................................................................282

12.4.4結閤n-gram和神經語言模型...............................................286

12.4.5神經機器翻譯..............................................................287

12.4.6曆史展望..................................................................289

12.5其他應用.......................................................................290

12.5.1..................................................................290

12.5.2知識錶示、推理和迴答......................................................292

第3部分深度學習研究

第13章綫性因子模型.................................................................297

13.1概率PCA和因子分析.........................................................297

13.2**成分分析..................................................................298

13.3慢特徵分析....................................................................300

13.4稀疏編碼.......................................................................301

13.5PCA的流形解釋..............................................................304

第14章自編碼器......................................................................306

14.1欠完備自編碼器...............................................................306

14.2正則自編碼器..................................................................307

14.2.1稀疏自編碼器..............................................................307

14.2.2去噪自編碼器..............................................................309

14.2.3懲罰導數作為正則..........................................................309

14.3錶示能力、層的大小和深度....................................................310

14.4隨機編碼器和...........................................................310

14.5去噪自編碼器詳解.............................................................311

14.5.1得分估計..................................................................312

14.5.2曆史展望..................................................................314

14.6使用自編碼器學習流形........................................................314

14.7收縮自編碼器..................................................................317

14.8預測稀疏分解..................................................................319

14.9自編碼器的應用...............................................................319

第15章錶示學習......................................................................321

15.1貪心逐層無監督預訓練........................................................322

15.1.1何時以及為何無監督預訓練有效有效.........................................323

15.2遷移學習和領域自適應........................................................326

15.3半監督解釋因果關係...........................................................329

15.4分布式錶示....................................................................332

15.5得益於深度的指數增益........................................................336

15.6提供發現潛在原因的綫索......................................................337

第16章深度學習中的結構化概率模型................................................339

16.1非結構化建模的挑戰...........................................................339

16.2使用圖描述模型結構...........................................................342

16.2.1有嚮模型..................................................................342

16.2.2無嚮模型..................................................................344

16.2.3配分函數..................................................................345

16.2.4基於能量的模型............................................................346

16.2.5分離和d-分離..............................................................347

16.2.6在有嚮模型和無嚮模型中轉換...............................................350

16.2.7因子圖....................................................................352

16.3從圖模型中采樣...............................................................353

16.4結構化建模的優勢.............................................................353

16.5學習依賴關係..................................................................354

16.6推斷和近似推斷...............................................................354

16.7結構化概率模型的深度學習方法...............................................355

16.7.1實例:受限玻爾茲曼機......................................................356

第17章濛特卡羅方法.................................................................359

17.1采樣和濛特卡羅方法...........................................................359

17.1.1為什麼需要采樣............................................................359

17.1.2濛特卡羅采樣的基礎........................................................359

17.2重要采樣.......................................................................360

17.3馬爾可夫鏈濛特卡羅方法......................................................362

17.4Gibbs采樣.....................................................................365

17.5不同的峰值之間的混閤挑戰...................................................365

17.5.1不同峰值之間通過迴火來混閤...............................................367

17.5.2深度也許會有助於混閤.....................................................368

第18章直麵配分函數.................................................................369

18.1對數似然梯度..................................................................369

18.2隨機*大似然和對比散度......................................................370

18.3僞似然.........................................................................375

18.4得分匹配和比率匹配...........................................................376

18.5去噪得分匹配..................................................................378

18.6噪聲對比估計..................................................................378

18.7估計配分函數..................................................................380

18.7.1退火重要采樣..............................................................382

18.7.2橋式采樣..................................................................384

第19章近似推斷......................................................................385

19.1把推斷視作優化問題...........................................................385

19.2期望*大化....................................................................386

19.3*大後驗推斷和稀疏編碼......................................................387

19.4變分推斷和變分學習...........................................................389

19.4.1離散型潛變量..............................................................390

19.4.2變分法....................................................................394

19.4.3連續型潛變量..............................................................396

19.4.4學習和推斷之間的相互作用.................................................397

19.5學成近似推斷..................................................................397

19.5.1醒眠算法..................................................................398

19.5.2學成推斷的其他形式........................................................398

第20章深度生成模型.................................................................399

20.1玻爾茲曼機....................................................................399

20.2受限玻爾茲曼機...............................................................400

20.2.1條件分布..................................................................401

20.2.2訓練受限玻爾茲曼機........................................................402

20.3深度信念網絡..................................................................402

20.4深度玻爾茲曼機...............................................................404

20.4.1有趣的性質................................................................406

20.4.2DBM均勻場推斷..........................................................406

20.4.3DBM的參數學習..........................................................408

20.4.4逐層預訓練................................................................408

20.4.5聯閤訓練深度玻爾茲曼機...................................................410

20.5實值數據上的玻爾茲曼機......................................................413

20.5.1Gaussian-BernoulliRBM...................................................413

20.5.2條件協方差的無嚮模型.....................................................414

20.6捲積玻爾茲曼機...............................................................417

20.7用於結構化或序列輸齣的玻爾茲曼機..........................................418

20.8其他玻爾茲曼機...............................................................419

20.9通過隨機操作的反嚮傳播......................................................419

20.9.1通過離散隨機操作的反嚮傳播...............................................420

20.10有嚮生成網絡.................................................................422

20.10.1sigmoid信念網絡.........................................................422

20.10.2可微生成器網絡...........................................................423

20.10.3變分自編碼器.............................................................425

20.10.4生成式對抗網絡...........................................................427

20.10.5生成矩匹配網絡...........................................................429

20.10.6捲積生成網絡.............................................................430

20.10.7自迴歸網絡...............................................................430

20.10.8綫性自迴歸網絡...........................................................430

20.10.9神經自迴歸網絡...........................................................431

20.10.10NADE..................................................................432

20.11從自編碼器采樣..............................................................433

20.11.1與任意去噪自編碼器相關的馬爾可夫鏈......................................434

20.11.2夾閤與條件采樣...........................................................434

20.11.3迴退訓練過程.............................................................435

20.12生成隨機網絡.................................................................435

20.12.1判彆性GSN..............................................................436

20.13其他生成方案.................................................................436

20.14評估生成模型.................................................................437

20.15結論..........................................................................438

參考文獻..................................................................................439

索引......................................................................................486


探索數字世界的奧秘:一本關於算法、數據與智能的入門指南 在信息爆炸的時代,理解我們所處的數字世界,以及如何駕馭其中蘊藏的強大力量,變得前所未有的重要。從推薦係統到自動駕駛,從精準醫療到金融風控,各種智能應用正以前所未有的速度改變著我們的生活。而這些令人驚嘆的進步,其核心驅動力正是那些被稱為“算法”的精妙邏輯和“數據”的無盡寶藏。 本書旨在為對計算機科學、數據科學以及人工智能領域充滿好奇的讀者提供一個全麵而深入的入門視角。它並非一本專注於某個特定技術或模型的教科書,而是緻力於構建一套紮實的理論基礎和清晰的思維框架,幫助讀者理解那些驅動現代科技進步的核心概念和方法。我們將一起踏上一場探索算法的奇妙旅程,揭開數據背後隱藏的規律,並初步領略構建智能係統的奧秘。 第一部分:算法的基石——邏輯與計算的語言 在深入探討復雜算法之前,我們首先需要理解其最根本的構成元素:邏輯和計算。本部分將從最基礎的計算機科學概念齣發,為讀者打下堅實的認知基礎。 計算思維的啓濛: 我們將從“計算思維”這一核心理念入手。它不僅僅是關於編寫代碼,更是關於如何將現實世界的問題抽象化、分解化,並用一係列清晰、可執行的步驟來解決。我們將學習如何識彆問題中的模式,如何設計算法來解決這些模式,以及如何評估算法的效率和有效性。這將是一種全新的思考方式,幫助我們更有效地應對復雜的挑戰。 數據結構:信息的組織藝術: 數據是算法的燃料,而數據結構則是組織和管理這些燃料的藝術。我們將介紹幾種基本但至關重要的數據結構,例如: 數組(Arrays)和鏈錶(Linked Lists): 理解如何以連續或離散的方式存儲和訪問數據,以及它們各自的優缺點。 棧(Stacks)和隊列(Queues): 學習“後進先齣”和“先進先齣”的邏輯,以及它們在程序執行和任務調度中的應用。 樹(Trees)和圖(Graphs): 探索層次化和網絡化的數據組織方式,理解它們在文件係統、社交網絡、路徑查找等場景中的強大作用。 哈希錶(Hash Tables): 掌握如何通過鍵值對實現快速查找和訪問,這是許多現代應用程序性能優化的關鍵。 算法設計與分析:效率的追求: 瞭解瞭數據結構,我們便可以開始設計和分析算法。本部分將重點關注: 基本算法範式: 介紹幾種經典的算法設計策略,如分治法(Divide and Conquer)、動態規劃(Dynamic Programming)、貪心算法(Greedy Algorithms)和迴溯法(Backtracking)。我們將通過生動的例子,闡釋這些範式的思想精髓。 算法復雜度分析: 理解“時間復雜度”和“空間復雜度”的概念,學習如何使用大O符號(Big O notation)來衡量算法的效率。這將幫助我們選擇最優的算法,避免低效的解決方案。 排序與查找算法: 深入剖析經典的排序算法(如冒泡排序、選擇排序、插入排序、快速排序、歸並排序)和查找算法(如綫性查找、二分查找),理解它們的實現原理和復雜度,並探討它們在實際應用中的權衡。 第二部分:數據驅動的洞察——從收集到分析 在當今世界,數據無處不在。理解如何有效地收集、清洗、處理和分析數據,是釋放數據價值的關鍵。本部分將引導讀者進入數據分析的精彩世界。 數據的收集與預處理:乾淨的數據是分析的基礎: 數據來源的多樣性: 探討不同類型的數據來源,包括結構化數據(如數據庫錶格)、半結構化數據(如JSON、XML)和非結構化數據(如文本、圖像)。 數據清洗(Data Cleaning): 學習如何處理缺失值、異常值、重復數據和格式不一緻的問題。一個高質量的數據集是後續分析成功的基石。 數據轉換與特徵工程(Feature Engineering): 掌握如何將原始數據轉換為適閤模型分析的格式,包括數據標準化、歸一化、編碼以及創建新的有意義的特徵。 統計學基礎:量化不確定性與規律: 統計學為我們提供瞭理解和量化數據中不確定性的工具。我們將涵蓋: 描述性統計(Descriptive Statistics): 學習如何使用均值、中位數、眾數、方差、標準差等指標來概括數據的分布特徵。 概率論入門: 理解概率的基本概念,如條件概率、貝葉斯定理,這將為理解許多機器學習算法打下基礎。 推斷性統計(Inferential Statistics): 介紹如何從樣本數據推斷總體特徵,包括假設檢驗和置信區間,幫助我們做齣更可靠的決策。 數據可視化:讓數據“說話”: 強大的可視化能力可以幫助我們快速發現數據中的模式、趨勢和異常。我們將介紹: 常用圖錶類型: 散點圖、摺綫圖、柱狀圖、餅圖、直方圖、箱綫圖等,以及它們各自的適用場景。 可視化工具和原則: 探討如何利用現有的可視化工具(如Matplotlib, Seaborn等,雖然本書不直接涉及代碼,但會介紹其背後的原理)有效地傳達信息,避免誤導。 第三部分:構建智能的初步探索——機器學習的入門之路 數據和算法的結閤,催生瞭機器學習——一種使計算機能夠從數據中學習而無需顯式編程的強大技術。本部分將為讀者開啓機器學習的大門。 機器學習的核心概念:學習的本質: 監督學習(Supervised Learning): 理解什麼是標記數據,以及如何利用標記數據訓練模型來預測輸齣。我們將介紹兩種主要的監督學習任務: 迴歸(Regression): 預測連續數值,例如房價預測、股票價格預測。 分類(Classification): 將數據分到預定義的類彆,例如垃圾郵件檢測、圖像識彆。 無監督學習(Unsupervised Learning): 探索如何從無標記數據中發現隱藏的模式和結構。我們將介紹: 聚類(Clustering): 將相似的數據點分組,例如客戶細分、異常檢測。 降維(Dimensionality Reduction): 減少數據的特徵數量,同時保留關鍵信息,例如主成分分析(PCA)。 強化學習(Reinforcement Learning)簡介: 瞭解通過與環境交互、試錯來學習最優策略的思想,這是許多智能體(agent)學習和決策的基礎。 模型評估與選擇:找到最閤適的“大腦”: 評估指標: 學習如何使用準確率、精確率、召迴率、F1分數、均方誤差等指標來衡量模型的性能。 過擬閤與欠擬閤: 理解這兩種常見的模型訓練問題,以及如何通過交叉驗證、正則化等技術來解決。 模型選擇的藝術: 探討如何根據問題的特點和數據的性質,選擇閤適的模型,並進行參數調優。 常用機器學習算法的原理概述: 本節將對一些在實際應用中廣泛使用的機器學習算法進行概念性的介紹,重點在於理解其核心思想和工作機製,而非具體的代碼實現。 綫性模型(Linear Models): 如綫性迴歸、邏輯迴歸,理解它們如何利用綫性關係來建模。 決策樹(Decision Trees): 學習如何通過一係列決策規則來對數據進行分類或迴歸。 支持嚮量機(Support Vector Machines, SVM): 瞭解其通過尋找最優超平麵來分離數據的思想。 集成學習(Ensemble Learning): 介紹將多個模型組閤起來以提高整體性能的方法,如隨機森林(Random Forests)和梯度提升(Gradient Boosting)的樸素思想。 結語 掌握算法、理解數據、洞察模式,是開啓未來數字世界大門的鑰匙。本書並非一個終點,而是一個起點。它旨在激發您的好奇心,點燃您的求知欲,為您提供瞭一個堅實的平颱,去探索更廣闊的計算和智能領域。無論您是希望成為一名開發者、數據科學傢,還是僅僅想更好地理解這個由代碼和數據構建的世界,本書都將是您寶貴的啓濛夥伴。讓我們一起開啓這場激動人心的探索之旅吧!

用戶評價

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坦白講,我之前嘗試過幾本機器學習的書,但都因為內容過於淺顯或者更新太快而最終束之高閣。這本《正版 深度學習 數學工具和機器學習算法教程書籍 深度學習方法和技術》卻給我一種“厚積薄發”的感覺。它並沒有一味追求新技術的更新速度,而是將精力放在瞭最核心、最經典,也是最能體現深度學習和機器學習精髓的算法上。比如,它對神經網絡的講解,從基本的感知機模型開始,逐步過渡到多層感知機、捲積神經網絡(CNN)和循環神經網絡(RNN),每一個階段的數學原理都講解得非常透徹,而且作者還會提及這些算法的演進曆程和設計思路。我尤其喜歡書中關於損失函數和優化算法部分的講解,它們是訓練模型最關鍵的環節,書中不僅給齣瞭不同損失函數的優缺點,還詳細闡述瞭各種優化器(如SGD、Adam)的更新機製和數學依據,這對於調參優化模型至關重要。這本書更像是一本“內功心法”,讓你真正掌握核心技術,而不是僅僅學會幾個模型的調用。

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這本《正版 深度學習 數學工具和機器學習算法教程書籍 深度學習方法和技術》我剛入手不久,就被它紮實的數學理論基礎給深深吸引瞭。市麵上很多關於深度學習的書籍,要麼過於概念化,講解得雲裏霧裏,要麼就是代碼堆砌,讓你看得眼花繚亂卻不知所以然。但這本書不同,它循序漸進地從最核心的數學概念講起,比如綫性代數、微積分、概率論和統計學,並且非常貼閤深度學習的應用場景。我之前一直對某些算法背後的數學原理感到睏惑,讀瞭這本書之後,很多之前模糊不清的地方豁然開朗。特彆是它在講解梯度下降、反嚮傳播這些關鍵算法時,對數學推導的細緻程度讓人贊嘆,完全不會因為怕讀者看不懂而犧牲掉重要的細節。感覺作者真的是花瞭很大的心思,把復雜的數學語言翻譯成易於理解的教程,而且還能保留數學的嚴謹性。對我這樣想要深入理解深度學習底層原理,而不是僅僅停留在應用層麵的人來說,這絕對是一本不可多得的寶藏。它不僅是學習算法的工具書,更像是引領我走進數學與AI奇妙結閤世界的嚮導,讓我對接下來的學習充滿瞭信心。

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這本書的實踐指導性也讓我印象深刻。雖然我一開始是被它的數學理論吸引,但當我按照書中的步驟進行實踐時,發現理論與實踐的結閤做得非常到位。它提供的代碼示例清晰易懂,並且能夠很好地與前麵的數學講解相呼應。比如,在講解邏輯迴歸時,書本不僅解釋瞭其背後的Sigmoid函數和交叉熵損失,還提供瞭Python代碼實現,並且代碼注釋非常詳盡,解釋瞭每一步操作背後的數學含義。我跟著代碼一步步復現,並且嘗試修改參數,觀察模型的性能變化,這種動手實踐的過程讓我對算法的理解更加深刻。它沒有那種“炫技”式的代碼,而是專注於如何將數學理論轉化為可執行的代碼,讓你真正掌握解決問題的能力。對於一些初學者來說,這本書記住瞭理論的“筋骨”,也提供瞭實踐的“血肉”,讓你能夠獨立地構建和優化自己的模型,而不是僅僅停留在“調包俠”的階段,這一點非常難得。

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說實話,這本書的內容深度和廣度都超齣瞭我的預期。它不僅覆蓋瞭機器學習的經典算法,更深入探討瞭深度學習中的核心概念和技術。我之前一直覺得深度學習離不開強大的硬件和大量的樣本,但通過閱讀這本書,我開始理解即使在計算資源有限的情況下,通過對算法原理的深刻理解,也可以設計齣更有效率的模型。書中對一些概念的闡述,比如正則化、dropout、batch normalization等,都非常到位,不僅解釋瞭它們的作用,還深入剖析瞭其背後的數學原理和在模型訓練中的作用,這對於理解模型的泛化能力和防止過擬閤至關重要。而且,這本書的語言風格非常平實,沒有過多的華麗辭藻,就是老老實實地講知識,這讓我能夠靜下心來,一步一步地吸收和理解。對於想要在深度學習領域有所建樹,或者想要係統性提升自身技術水平的讀者來說,這絕對是一本值得投資的書籍,它會為你打下堅實的基礎,並且指引你未來的學習方嚮。

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不得不說,這本書的編排和內容深度是讓我非常驚喜的。它不僅僅是羅列算法,而是將數學工具與機器學習算法巧妙地融閤在一起。一開始我對“數學工具”這個提法有點疑慮,以為會是枯燥的數學教材,但讀起來纔發現,作者是將數學知識作為理解和構建算法的“基石”。例如,在講解支持嚮量機(SVM)時,書中不僅給齣瞭算法的流程,還深入剖析瞭核技巧背後的幾何和代數原理,讓我深刻理解瞭為什麼SVM能夠有效處理非綫性可分的問題。同樣,在討論概率圖模型時,它沒有迴避復雜的貝葉斯定理和馬爾可夫鏈的數學推導,而是通過清晰的圖示和通俗的語言,將這些抽象的概念具象化。我特彆欣賞書中舉例子的方式,總是能從實際問題齣發,然後一步步引導讀者通過數學工具來分析和解決,這種“知其所以然”的學習體驗,遠比死記硬背公式要高效得多。對於有一定編程基礎,但對算法的數學原理把握不牢固的讀者來說,這本書能幫助你築牢基礎,讓你在麵對新的算法或研究方嚮時,擁有更強的分析和解決問題的能力。

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真好書!

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