神经网络与深度学习西安科技大学

1.什么是神经网络?什么是深度学习?它们和人工智能有何关系?

人工智能的发展经历了逻辑推理、专家系统、机器学习三个阶段。机器学习是人工智能领域中目前最活跃的一个分支,神经网络是机器学习中的一种方法,深度学习又是在神经网络的基础上发展起来的。在最近数年中,计算机视觉、语音识别、自然语言处理、和机器人等领域所取得的惊人的进展,都离不开深度学习,它是这一轮人工智能热潮的核心驱动力量,已经成为人工智能领域最重要的技术之一。深度学习不仅改变了计算领域,也为智能制造、交通物流、医疗健康、文化教育、金融财务、安防警戒、农业、通信、文学/艺术创作等其他多个领域提供了强大的新工具。可以说,深度学习正在、或将要改变科学和人类努力的各个领域。

2.为什么要学习这门课?

近年来,随着大数据的快速积累、计算资源的成熟发展、以及学习算法的发展创新,人工智能技术在多个领域取得重大突破,已经成为经济发展的新引擎,被视为推动现代社会进步的主要核心技术力量之一,它正在为农业、医疗、教育、能源、国防等诸多领域提供大量新的发展机遇。

2017年7月20日,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,鼓励高校拓宽人工智能专业教育内容,重视人工智能与数学、计算机科学、物理学、生物学、心理学、社会学、法学等学科专业教育的交叉融合,培养“人工智能×专业”复合型人才。因此,任何专业的学生,都应该掌握一些人工智能的知识。

3.这门课程所采用的深度学习框架是什么?

这门课程主要采用目前最主流的TensorFlow和PyTorch深度学习框架作为实践平台。

TensorFlow就是谷歌公司推出的一款高效的人工智能开源框架,自从2015年11月发布以来,已经成为全世界最广泛使用的深度学习库。很多以前难以实现的大规模人工智能任务,都可以借助它来实现。2019年10月正式发布的TensorFlow2.0版本,是对TensorFlow1.x版本彻底的、革命性的改造,它非常的简单、清晰、好用,并且容易扩展,极大地降低了深度学习编程的门槛,使得普通人也能够体验开发人工智能应用程序的乐趣。随着TensorFlow的发展,一直在更新,先后从1.x更新到2.0、2.4,目前我们课程使用的是TensorFlow2.4版本。

PyTorch是由Facebook开源的神经网络框架,它提供了丰富的工具和库,便于深度学习模型的构建、训练和部署,主要在学术研究领域处于领先地位。同时,PyTorch的代码很简洁、易于使用且内存使用很高效。

4.这门课程的主要内容是什么?学习这门课程后具备什么能力?

课程以神经网络与深度学习的理论及其实例为主线,内容包括Python编程基础、多维数组和数据可视化、TensorFlow2.0/PyTorch深度学习框架基础、回归问题、分类问题、人工神经网络和卷积神经网络。我们将循序渐进、抽丝剥茧的详细介绍算法原理,并为每个重要的理论知识点精心设计了对应的TensorFlow与PyTorch实例,使学习者具备扎实的理论基础和良好的应用能力,能够根据实际任务的需求,合理选择和使用数据,构建、训练和测试模型,并调整模型或参数,优化和改进系统;能够对实验结果进行分析和解释,评估模型精度和误差,具备人工智能应用软件的方案选择、设计和开发能力。

5.这门课提供哪些课程资源?

6.这门课程面向的学习对象?需要有什么基础?

这门课程面向多种学科专业、多层次的学习者。只要具备以下基础,就可以尝试开始学习:

⑴高等数学、线性代数、概率论的基本知识。知道导数、梯度、向量、矩阵、概率等基本概念及运算方法。

⑵学习过“大学计算机基础”或者其他类似的课程,知道计算机系统的基础知识。

⑶学习过任何一门编程语言。了解程序设计的基本方法,能够正确的编写出基本的练习程序。

7.每次开课的内容一样吗?如何查看课程的全部内容?

根据每次开课过程中积累的经验和存在的问题,以及深度学习技术和工具的不断发展,我们的课程一直在持续改进中,每个新的学期,我们都会对课程内容进行适当的调整、更新和补充。其中主要的更新有:

⑴TensorFlow版本的更新:在第2-6次开课中,对TensorFlow安装教程的版本进行多次更新,从1.x版本逐步更新到2.0以及2.4版本。

⑵为所有视频添加了字幕,便于对课程的理解。

⑶内容的补充和完善:在第4-6次开课中,依次补充了卷积神经网络实例、典型的卷积神经网络、AI伦理、TensorFlow.js、TensorFlowLite、PyTorch实例等内容。

⑷不断优化测试题、讨论题和作业题,使其更加贴合课程内容,描述更加严谨规范。

目前正在进行第七次开课,课程每周二更新,如果想要学习最新的课程内容并获得课程证书,建议大家参加第七次课程;如果想提前了解课程的全部内容,可以查看第六次开课。为了便于大家学习,已结束的课程仍然可以浏览课程视频和文档,只是无法提交作业、参与课堂讨论。

8.课程有哪些亮点和特色?

⑴选材先进,理论适度、注重应用实践能力的培养

深度学习是当前人工智能领域最具影响力的研究方向,在各个领域的应用中取得了良好的实践效果。本课程理论适度,并与实践紧密结合,在讲透基本原理讲透的同时,每一个基础理论方法都设计了与之高度匹配的编程实例和作业,。

⑵采用迭代式教学设计,搭建能力提升阶梯

课程遵循“两性一度”标准,采用迭代式教学设计,例如:

①每一个重要的知识点,都提供与之匹配的编程实例以及不断深入的作业题、讨论题和延展题。通过不断提出新的问题,从分析数据、选择属性,到设计模型、优化性能,再到研究性任务,引发学习者自主深入思考。

②在不同的知识点之间,通过对同一个任务的层层迭代,逐渐提升学习者综合运用知识的能力。例如,实例鸢尾花分类、手写数字识别贯穿第6~15讲多个知识点,不断优化;实例波士顿房价回归、鸢尾花分类、手写数字识别、cifar图像分类、猫狗大战等各成系列又层层堆叠优化,帮助学生逐步搭建能力提升阶梯,最终能够设计和实现复杂的人工智能应用。

⑶“高内聚、低耦合”的模块化的内容设计,适用于多层次、多学科专业

面向多元化的社会学习者,将课程内容凝练为高度模块化的80个知识点和25个实例,各模块之间相互独立又相辅相成,不同基础的学习者可以根据实际情况“按需选材,因材施教”。例如,注重理论知识学习的同学,可以忽略实例部分,只浏览理论学习的视频,也是连贯和自成一体的。对于已经掌握理论知识,只是想学习TensorFlow的同学,则可以仅浏览TensorFlow基础和编程实践部分的课程。另外,有一定基础的同学,也可以先完成测试题和作业题,了解自己对知识的掌握情况,然后再根据需要有选择性的浏览课程内容。

由高教社联手网易推出,让每一个有提升愿望的用户能够学到中国知名高校的课程,并获得认证。

THE END
1.深度学习&神经网络知识深度学习和神经网络 BP神经网络 基本原理 存在问题 梯度 梯度消失 梯度爆炸 卷积神经网络(CNN) 循环神经网络(RNN) RNN结构及原理 长短期记忆网络(LSTM) 基于LSTM的时间序列预测 神经网络 基本原理 神经网络是一种模仿人脑工作原理的计算模型,它由大量的基本单元节点(神经元)组成,这些节点通过层次化的方式组织成输入层https://blog.csdn.net/auiiii/article/details/144338942
2.了解深度学习的概念在计算了所有数据批次的聚合损失后,深度学习框架使用优化器来确定应如何调整模型中的权重和偏差来减少总体损失。 然后,这些调整将反向传播到神经网络模型中的层,接着再次通过网络传递数据,并重新计算损失。 此过程将重复多次(每次迭代称为一个 epoch),直到损失最小化,并且模型已“学习”正确的权重和偏差,能够准确预测https://learn.microsoft.com/zh-cn/training/modules/deep-learning-azure-databricks/2-deep-learning
3.深度学习与神经网络有什么区别?深度学习和神经网络是人工智能领域中的两个重要概念,它们在很多方面有着相似之处,但也存在一些区别。本文将从定义、结构、应用等方面来探讨深度学习与神经网络的区别。 定义 深度学习是一种基于人工神经网络的机器学习算法,在大量数据上训练多层神经网络模型,实现对复杂问题的高效处理。而神经网络则是一种模拟生物神经系https://www.cda.cn/bigdata/201326.html
4.通俗讲解深度学习和神经网络!腾讯云开发者社区前言:本篇文章主要面向产品、业务、运营人员等任何非技术人员通俗易懂地讲解什么是深度学习和神经网络,二者的联系和区别是什么。无需技术背景也可以有一个比较全面清晰的认识。同时也为为大家讲解TensorFlow、Caffe、Pytorch等深度学习框架和目前工业界深度学习应用比较广的领域。 https://cloud.tencent.com/developer/article/1915578
5.神经网络与深度学习特别是最近这几年,得益于数据的增多、计算能力的增强、学习算法的成熟以及应用场景的丰富,越来越多的人开始关注这个“崭新”的研究领域:深度学习。深度学习以神经网络为主要模型,一开始用来解决机器学习中的表示学习问题。但是由于其强大的能力,深度学习越来越多地用来解决一些通用人工智能问题,比如推理、决策等。目前,http://nndl.github.io/
6.机器学习深度学习和神经网络之间的联系机器学习、深度学习和神经网络之间存在着密切的关系。神经网络是深度学习的基础,而深度学习是机器学习的一个重要分支。深度学习通过神经网络的层级结构和参数优化,能够对复杂的模式和概念进行学习和表达。机器学习包括了更广泛的方法和算法,不仅包括了深度学习,还包括了支持向量机、决策树等其他方法。机器学习和深度学习都https://blog.51cto.com/u_14693356/9751257
7.焦李成院士:下一代深度学习的思考与若干问题在深度神经网络和学习中,我们主要运用BP算法进行优化,但是BP算法存在收敛性,容易陷入局部最优解、梯度弥散和消失等问题。因此,应该把全局达尔文进化学习和局部的拉马克、班德温学习相结合起来。第四,Beyond Sigmoid。Sigmoid函数的表征具有一定的局限性,它在稀疏层次表征、选择性、方向性、正则项、正交、紧支性上是有https://ipiu.xidian.edu.cn/info/1097/2576.htm
8.神经网络和深度学习(NeuralNetworksandDeepLearning)中文pdf内容为时下最火热的神经网络和深度学习,该教程来源于美国Michael Nielsen的个人网站,他致力于把神经网络与深度学习的高深知识以浅显易懂的方式讲解出来,成为众多大牛推荐的必读网络资源之一。国内有识之士把其翻译成中文,方便了广大读者。是不可多得的优质资料! 文章理论坚实,公式推导逻辑严谨,思路清晰,绝对是广大深度https://www.jb51.net/books/585006.html
9.《神经网络与深度学习》.PDF. . . 邱锡鹏 ( 复旦大学) 《神经网络与深度学习》 2015 年 12 月 26-27 日,北京 2 / 143 深度学习简介 深度学习 深度学习是由在计算机上模拟人类神经回路的“神经元网络”技术发 展而来。 神经元网络是在计算机上把虚拟的神经元排列成层状,模拟真正的神 经细胞之间的电信号。借此实现大脑从各式各样的https://m.book118.com/html/2017/0405/98809616.shtm
10.上海交通大学王宇光:几何深度学习和图神经网络的研究进展和趋势3月 23 日,在机器之心 AI 科技年会上,上海交通大学自然科学研究院和数学科学学院副教授、上海人工智能实验室成员王宇光老师发表了主题演讲《几何深度学习和图神经网络的研究进展和趋势》。 演讲视频地址(点击「阅读原文」也可观看):https://www.bilibili.com/video/BV1Yr4y1q7c1?spm_id_from=333.999.0.0 https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_17536620
11.神经网络和深度学习(NeuralNetworksandDeepLearning).pdf神经网络与深度学习.pdf---神经网络入门圣经,深入浅出(高清) 神经网络与深度学习教程---神经网络入门圣经,深入浅出 上传者:zhangwenchaochao时间:2019-06-04 深度学习入门.pdf 深度学习是学习样本数据的内在规律和表示层次,这些学习过程中获得的信息对诸如文字,图像和声音等数据的解释有很大的帮助。它的最终目标是https://www.iteye.com/resource/oscer2016-9829920
12.神经网络和深度学习(NeuralNetworksandDeepLearning)1.2 什么是神经网络 最简单的神经网络 在这里插入图片描述 1.3 用神经网络进行监督学习 CNN:适合于图像数据 RNN:适合(一维)时间序列数据 structured data结构化数据与unstructured data非结构化数据 1.4 为什么深度学习会兴起? data(big data) computer(CPU、GPU) https://www.jianshu.com/p/3e9d0201574e
13.深度学习入门:基于Python的理论与实现本书是深度学习真正意义上的入门书,深入浅出地剖析了深度学习的原理和相关技术。书中使用Python3,尽量不依赖外部库或工具,从基本的数学知识出发,带领读者从零创建一个经典的深度学习网络,使读者在此过程中逐步理解深度学习。书中不仅介绍了深度学习和神经网络的概念、特征等基础知识,对误差反向传播法、卷积神经网络等https://www.ituring.com.cn/book/1921