《Python深度學習》是2018年機械工業出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：Python深度學習
- 作者：吳茂貴 王冬 李濤 楊本法
- 出版時間：2018年
- 出版社： 機械工業出版社
- ISBN： 9787111609728
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
本書共22章，分為三個部分。部分（第1~5章）為Python及套用數學基礎部分，介紹Python和TensorFlow的基石Numpy，深度學習框架的鼻祖Theano，以及機器學習、深度學習算法套用數學基礎等內容。第二部分（第6~20章）為深度學習理論與套用部分，介紹機器學習的經典理論和算法，深度學習理論及方法，TensorFlow基於CPU、GPU版本的安裝及使用、TensorFlow基礎、TensorFlow的一些新API，深度學習中神經網路方面的模型及TensorFlow實戰案例，TensorFlow的高級封裝，TensorFlow綜合實戰案例等內容。第三部分（第21~22章）為擴展部分，介紹強化學習、生成式對抗網路等內容。
圖書目錄
前言
第一部分 Python及套用數學基礎
第1章 NumPy常用操作 2
1.1 生成ndarray的幾種方式 3
1.2 存取元素 5
1.3 矩陣操作 6
1.4 數據合併與展平 7
1.5 通用函式 9
1.6 廣播機制 11
1.7 小結 12
第2章 Theano基礎 13
2.1 安裝 14
2.2 符號變數 15
2.3 符號計算圖模型 17
2.4 函式 18
2.5 條件與循環 21
2.6 共享變數 23
2.7 小結 24
第3章 線性代數 25
3.1 標量、向量、矩陣和張量 25
3.2 矩陣和向量運算 28
3.3 特殊矩陣與向量 29
3.4 線性相關性及向量空間 31
3.5 範數 32
3.6 特徵值分解 33
3.7 奇異值分解 34
3.8 跡運算 35
3.9 實例：用Python實現主成分分析 36
3.10 小結 39
第4章 機率與資訊理論 40
4.1 為何要學機率、資訊理論 40
4.2 樣本空間與隨機變數 41
4.3 機率分布 42
4.3.1 離散型隨機變數 42
4.3.2 連續型隨機變數 45
4.4 邊緣機率 47
4.5 條件機率 47
4.6 條件機率的鏈式法則 48
4.7 獨立性及條件獨立性 48
4.8 期望、方差及協方差 49
4.9 貝葉斯定理 52
4.10 資訊理論 53
4.11 小結 56
第5章 機率圖模型 57
5.1 為何要引入機率圖 57
5.2 使用圖描述模型結構 58
5.3 貝葉斯網路 59
5.3.1 隱馬爾可夫模型簡介 60
5.3.2 隱馬爾可夫模型三要素 60
5.3.3 隱馬爾可夫模型三個基本問題 61
5.3.4 隱馬爾可夫模型簡單實例 62
5.4 馬爾可夫網路 64
5.4.1 馬爾可夫隨機場 64
5.4.2 條件隨機場 65
5.4.3 實例：用Tensorflow實現條件隨機場 66
5.5 小結 70
第二部分 深度學習理論與套用
第6章 機器學習基礎 72
6.1 監督學習 72
6.1.1 線性模型 73
6.1.2 SVM 77
6.1.3 貝葉斯分類器 79
6.1.4 集成學習 81
6.2 無監督學習 84
6.2.1 主成分分析 84
6.2.2 k-means聚類 84
6.3 梯度下降與最佳化 85
6.3.1 梯度下降簡介 86
6.3.2 梯度下降與數據集大小 87
6.3.3 傳統梯度最佳化的不足 89
6.3.4 動量算法 90
6.3.5 自適應算法 92
6.3.6 有約束最最佳化 95
6.4 前饋神經網路 96
6.4.1 神經元結構 97
6.4.2 感知機的局限 98
6.4.3 多層神經網路 99
6.4.4 實例：用TensorFlow實現XOR 101
6.4.5 反向傳播算法 103
6.5 實例：用Keras構建深度學習架構 109
6.6 小結 109
第7章 深度學習挑戰與策略 110
7.1 正則化 110
7.1.1 正則化參數 111
7.1.2 增加數據量 115
7.1.3 梯度裁剪 116
7.1.4 提前終止 116
7.1.5 共享參數 117
7.1.6 Dropout 117
7.2 預處理 119
7.2.1 初始化 120
7.2.2 歸一化 120
7.3 批量化 121
7.3.1 隨機梯度下降法 121
7.3.2 批標準化 122
7.4 並行化 124
7.4.1 TensorFlow利用GPU加速 124
7.4.2 深度學習並行模式 125
7.5 選擇合適的激活函式 127
7.6 選擇合適代價函式 128
7.7 選擇合適的最佳化算法 129
7.8 小結 130
第8章 安裝TensorFlow 131
8.1 TensorFlow CPU版的安裝 131
8.2 TensorFlow GPU版的安裝 132
8.3 配置Jupyter Notebook 136
8.4 實例：CPU與GPU性能比較 137
8.5 實例：單GPU與多GPU性能比較 138
8.6 小結 140
第9章 TensorFlow基礎 141
9.1 TensorFlow系統架構 141
9.2 數據流圖 143
9.3 TensorFlow基本概念 144
9.3.1 張量 144
9.3.2 運算元 145
9.3.3 計算圖 146
9.3.4 會話 146
9.3.5 常量 148
9.3.6 變數 149
9.3.7 占位符 153
9.3.8 實例：比較constant、variable和placeholder 154
9.4 TensorFlow實現數據流圖 156
9.5 可視化數據流圖 156
9.6 TensorFlow分散式 158
9.7 小結 160
第10章 TensorFlow圖像處理 162
10.1 載入圖像 162
10.2 圖像格式 163
10.3 把圖像轉換為TFRecord檔案 164
10.4 讀取TFRecord檔案 165
10.5 圖像處理實例 166
10.6 全新的數據讀取方式—Dataset API 170
10.6.1 Dataset API 架構 170
10.6.2 構建Dataset 171
10.6.3 創建疊代器 174
10.6.4 從疊代器中獲取數據 174
10.6.5 讀入輸入數據 175
10.6.6 預處理數據 175
10.6.7 批處理數據集元素 176
10.6.8 使用高級API 176
10.7 小結 177
第11章 TensorFlow神經元函式 178
11.1 激活函式 178
11.1.1 sigmoid函式 179
11.1.2 tanh函式 179
11.1.3 relu函式 180
11.1.4 softplus函式 181
11.1.5 dropout函式 181
11.2 代價函式 181
11.2.1 sigmoid_cross_entropy_with_logits函式 182
11.2.2 softmax_cross_entropy_with_logits函式 183
11.2.3 sparse_softmax_cross_entropy_with_logits函式 184
11.2.4 weighted_cross_entropy_with_logits函式 184
11.3 小結 185
第12章 TensorFlow自編碼器 186
12.1 自編碼簡介 186
12.2 降噪自編碼 188
12.3 實例：TensorFlow實現自編碼 188
12.4 實例：用自編碼預測信用卡欺詐 191
12.5 小結 197
第13章 TensorFlow實現Word2Vec 198
13.1 詞向量及其表達 198
13.2 Word2Vec原理 199
13.2.1 CBOW模型 200
13.2.2 Skim-gram模型 200
13.3 實例：TensorFlow實現Word2Vec 201
13.4 小結 206
第14章 TensorFlow卷積神經網路 207
14.1 卷積神經網路簡介 207
14.2 卷積層 208
14.2.1 卷積核 209
14.2.2 步幅 211
14.2.3 填充 212
14.2.4 多通道上的卷積 213
14.2.5 激活函式 214
14.2.6 卷積函式 215
14.3 池化層 216
14.4 歸一化層 217
14.5 TensorFlow實現簡單卷積神經網路 218
14.6 TensorFlow實現進階卷積神經網路 219
14.7 幾種經典卷積神經網路 223
14.8 小結 224
第15章 TensorFlow循環神經網路 226
15.1 循環神經網路簡介 226
15.2 前向傳播與隨時間反向傳播 228
15.3 梯度消失或爆炸 231
15.4 LSTM算法 232
15.5 RNN其他變種 235
15.6 RNN套用場景 236
15.7 實例：用LSTM實現分類 237
15.8 小結 241
第16章 TensorFlow高層封裝 242
16.1 TensorFlow高層封裝簡介 242
16.2 Estimator簡介 243
16.3 實例：使用Estimator預定義模型 245
16.4 實例：使用Estimator自定義模型 247
16.5 Keras簡介 252
16.6 實例：Keras實現序列式模型 253
16.7 TFLearn簡介 255
16.7.1 利用TFLearn解決線性回歸問題 256
16.7.2 利用TFLearn進行深度學習 256
16.8 小結 257
第17章 情感分析 258
17.1 深度學習與自然語言處理 258
17.2 詞向量簡介 259
17.3 循環神經網路 260
17.4 遷移學習簡介 261
17.5 實例：TensorFlow實現情感分析 262
17.5.1 導入數據 262
17.5.2 定義輔助函式 267
17.5.3 構建RNN模型 267
17.5.4 調優超參數 269
17.5.5 訓練模型 270
17.6 小結 272
第18章 利用TensorFlow預測乳腺癌 273
18.1 數據說明 273
18.2 數據預處理 274
18.3 探索數據 276
18.4 構建神經網路 279
18.5 訓練並評估模型 281
18.6 小結 283
第19章 聊天機器人 284
19.1 聊天機器人原理 284
19.2 帶注意力的框架 286
19.3 用TensorFlow實現聊天機器人 289
19.3.1 接口參數說明 290
19.3.2 訓練模型 293
19.4 小結 302
第20章 人臉識別 303
20.1 人臉識別簡介 303
20.2 項目概況 306
20.3 實施步驟 307
20.3.1 數據準備 307
20.3.2 預處理數據 307
20.3.3 訓練模型 309
20.3.4 測試模型 313
20.4 小結 316
第三部分 擴展篇
第21章 強化學習基礎 318
21.1 強化學習簡介 318
21.2 強化學習常用算法 320
21.2.1 Q-Learning算法 320
21.2.2 Sarsa算法 322
21.2.3 DQN算法 322
21.3 小結 324
第22章 生成式對抗網路 325
22.1 GAN簡介 325
22.2 GAN的改進版本 327
22.3 小結 329
作者簡介
吳茂貴
BI和大數據專家，就職於中國外匯交易中心，在BI、數據挖掘與分析、數據倉庫、機器學習等領域有超過20年的工作經驗，在Spark機器學習、TensorFlow深度學習領域大量的實踐經驗。
王冬
任職於博世（中國）投資有限公司，負責Bosch企業BI及工業4.0相關大數據和數據挖掘項目。對機器學習、人工智慧有多年實踐經驗。
李濤
參與過多個人工智慧項目，如研究開發服務機器人、無人售後店等項目。熟悉python、caffe、TensorFlow等，對深度學習、尤其對計算機視覺方面有較深理解。
楊本法
高級算法工程師，在機器學習、文本挖掘、可視化等領域有多年實踐經驗。熟悉Hadoop、Spark生態圈的相關技術，對Python有豐富的實戰經驗。
