面向機器智慧型的TensorFlow實踐

《面向機器智慧型的TensorFlow實踐》是2017年機械工業出版社出版的圖書，作者是（美）山姆·亞伯拉罕（Sam Abrahams）、丹尼亞爾·哈夫納（Danijar Hafner）、埃里克·厄威特（Erik Erwitt）。

基本介紹

• 書名：面向機器智慧型的TensorFlow實踐
• 作者：（美）山姆·亞伯拉罕（Sam Abrahams）、丹尼亞爾·哈夫納（Danijar Hafner）、埃里克·厄威特（Erik Erwitt）
• 出版社：機械工業出版社 
• 出版時間：2017年04月
• 定價：69 元
• ISBN：978-7-111-56389-1

內容簡介

本書是一本絕佳的TensorFlow入門指南。幾位作者都來自研發一線，他們用自己的寶貴經驗，結合眾多高質量的代碼，生動講解TensorFlow的底層原理，並從實踐角度介紹如何將兩種常見模型——深度卷積網路、循環神經網路套用到圖像理解和自然語言處理的典型任務中。此外，還介紹了在模型部署和編程中可用的諸多實用技巧。

全書分為四部分，共9章。第一部分（第1~2章）討論TensorFlow的設計模式以及選擇TensorFlow作為深度學習庫的優勢和面臨的挑戰，並給出詳細的安裝指南。第二部分（第3~4章）深入介紹TensorFlow API的基礎知識和機器學習基礎。第三部分（第5~6章）探討如何用TensorFlow實現高級深度模型，涉及卷積神經網路（或CNN）模型和循環神經網路（或RNN）模型。第四部分（第7~8章）探討TensorFlow API中最新推出的特性，包括如何準備用於部署的模型、一些有用的編程模式等。第9章給出一些進一步了解TensorFlow的學習資源。

圖書目錄

CONTENTS

目錄

譯者序

前言

第一部分　開啟TensorFlow之旅

第1章　引言2

1.1　無處不在的數據2

1.2　深度學習2

1.3　TensorFlow：一個現代的機器學習庫3

1.4　TensorFlow：技術概要3

1.5　何為TensorFlow4

1.5.1　解讀來自官網的單句描述4

1.5.2　單句描述未體現的內容6

1.6　何時使用TensorFlow7

1.7　TensorFlow的優勢8

1.8　使用TensorFlow所面臨的挑戰9

1.9　高歌猛進9

第2章　安裝TensorFlow10

2.1　選擇安裝環境10

2.2　Jupyter Notebook與matplotlib12

2.3　創建Virtualenv環境12

2.4　TensorFlow的簡易安裝13

2.5　源碼構建及安裝實例：在64位Ubuntu Linux上安裝GPU版TensorFlow14

2.5.1　安裝依賴庫14

2.5.2　安裝Bazel15

2.5.3　安裝CUDA軟體（僅限NVIDIA GPU）16

2.5.4　從源碼構建和安裝TensorFlow18

2.6　安裝Jupyter Notebook20

2.7　安裝matplotlib20

2.8　測試TensorFlow、Jupyter Notebook及matplotlib21

2.9　本章小結23

第二部分　TensorFlow與機器學習基礎

第3章　TensorFlow基礎26

3.1　數據流圖簡介26

3.1.1　數據流圖基礎26

3.1.2　節點的依賴關係29

3.2　在TensorFlow中定義數據流圖33

3.2.1　構建第一個TensorFlow數據流圖33

3.2.2　張量思維39

3.2.3　張量的形狀43

3.2.4　TensorFlow的Operation44

3.2.5　TensorFlow的Graph對象46

3.2.6　TensorFlow Session48

3.2.7　利用占位節點添加輸入52

3.2.8　Variable對象53

3.3　通過名稱作用域組織數據流圖56

3.4　練習：綜合運用各種組件61

3.4.1　構建數據流圖63

3.4.2　運行數據流圖66

3.5　本章小結71

第4章　機器學習基礎72

4.1　有監督學習簡介72

4.2　保存訓練檢查點74

4.3　線性回歸76

4.4　對數幾率回歸78

4.5　softmax分類83

4.6　多層神經網路85

4.7　梯度下降法與誤差反向傳播算法88

第三部分　用TensorFlow實現更高級的深度模型

第5章　目標識別與分類96

5.1　卷積神經網路97

5.2　卷積100

5.2.1　輸入和卷積核100

5.2.2　跨度102

5.2.3　邊界填充104

5.2.4　數據格式104

5.2.5　深入探討卷積核105

5.3　常見層107

5.3.1　卷積層108

5.3.2　激活函式108

5.3.3　池化層111

5.3.4　歸一化113

5.3.5　高級層114

5.4　圖像與TensorFlow116

5.4.1　載入圖像116

5.4.2　圖像格式117

5.4.3　圖像操作121

5.4.4　顏色127

5.5　CNN的實現129

5.5.1　Stanford Dogs數據集129

5.5.2　將圖像轉為TFRecord檔案130

5.5.3　載入圖像133

5.5.4　模型134

5.5.5　訓練136

5.5.6　用TensorBoard調試濾波器137

5.6　本章小結139

第6章　循環神經網路與自然語言處理140

6.1　循環神經網路簡介140

6.1.1　時序的世界140

6.1.2　近似任意程式141

6.1.3　隨時間反向傳播142

6.1.4　序列的編碼和解碼143

6.1.5　實現第一個循環神經網路145

6.1.6　梯度消失與梯度爆炸145

6.1.7　長短時記憶網路147

6.1.8　RNN結構的變種148

6.2　詞向量嵌入149

6.2.1　準備維基百科語料庫151

6.2.2　模型結構155

6.2.3　噪聲對比分類器156

6.2.4　訓練模型156

6.3　序列分類157

6.3.1　Imdb影評數據集158

6.3.2　使用詞向量嵌入159

6.3.3　序列標註模型159

6.3.4　來自最後相關活性值的softmax層161

6.3.5　梯度裁剪162

6.3.6　訓練模型163

6.4　序列標註164

6.4.1　OCR數據集164

6.4.2　時間步之間共享的soft-max層166

6.4.3　訓練模型169

6.4.4　雙向RNN171

6.5　預測編碼174

6.5.1　字元級語言建模174

6.5.2　ArXiv摘要API175

6.5.3　數據預處理177

6.5.4　預測編碼模型178

6.5.5　訓練模型182

6.5.6　生成相似序列185

6.6　本章小結188

第四部分　其他提示、技術與特性

第7章　產品環境中模型的部署190

7.1　搭建TensorFlow服務開發環境190

7.1.1　Docker鏡像190

7.1.2　Bazel工作區191

7.2　導出訓練好的模型192

7.3　定義伺服器接口195

7.4　實現推斷伺服器197

7.5　客戶端套用201

7.6　產品準備203

7.7　本章小結203

第8章　輔助函式、代碼結構和類204

8.1　確保目錄結構存在204

8.2　下載函式204

8.3　磁碟快取修飾器205

8.4　屬性字典206

8.5　惰性屬性修飾器207

8.6　覆蓋數據流圖修飾器209

第9章　結語：其他資源212