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教学建议

第1章开始深度学习之旅

知识概括: 介绍深度学习的基础工具PyTorch,包括其核心概念、安装和环境配置和基本操作。

教学要点: 重点讲解PyTorch的安装过程,确保学生能够顺利搭建实验环境。通过实例演示数据的加载、预处理和可视化分析的基本方法。引导学生理解多层感知器(MLP)的结构和训练循环的重要性。

第2章图像分类的深度探索

知识概括: 深入探讨卷积神经网络(CNN)的架构、数据增强技术,以及微调预训练模型的方法。

教学要点: 通过图解和案例分析,帮助学生理解卷积层和池化层的工作原理。强调数据增强在提高模型泛化能力中的作用。讲解如何使用预训练模型进行迁移学习,并讨论在复杂数据集上训练的挑战。

第3章创造性图像应用

知识概括: 介绍风格迁移、Deep Dream、生成对抗网络(GAN)和超分辨率技术等图像处理的高级应用。

教学要点: 通过实例演示如何实现风格迁移和Deep Dream,使学生理解这些技术的创新之处。详细讲解GAN的生成器和判别器的工作原理,以及如何训练稳定的对抗网络。强调超分辨率技术在图像质量提升中的应用。

第4章视觉系统应用

知识概括: 介绍目标检测和语义分割的基本概念,以及区域卷积神经网络和UNet网络在视觉任务中的应用。

教学要点: 通过案例分析,讲解单发多框检测(SSD)和区域卷积神经网络的工作原理。重点介绍UNet网络的结构和在语义分割任务中的优势。

第5章循环神经网络

知识概括: 介绍循环神经网络(RNN)的基本原理和在序列数据处理中的应用。

教学要点: 通过图解和实例,讲解RNN的循环结构和在文本情感分析中的应用。强调RNN在处理时间序列数据时的优势和挑战。

第6章NLP(自然语言处理)预训练与注意力机制

知识概括: 介绍NLP中的预训练模型与注意力机制,以及BERT模型的应用。

教学要点: 讲解预训练机制在NLP中的重要性,以及注意力机制如何改善模型对文本的理解。通过案例分析,展示如何使用BERT模型进行自然语言推断。

在教学过程中,建议结合理论讲解和实践操作,鼓励学生通过编程作业和项目来巩固所学知识。每章的实战案例和习题可以作为课堂讨论和课后作业的素材,以提高学生的实践能力和解决问题的能力。

深度学习项目应用开发(微课视频版)

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随书资源

第1章开始深度学习之旅

1.1任务导学: 什么是深度学习

1.2PyTorch基础和设置

1.2.1什么是PyTorch

1.2.2PyTorch的安装和环境配置

1.2.3PyTorch中的基础概念

1.3数据的加载、预处理和可视化分析

1.3.1数据的加载

1.3.2数据预处理: 归一化、数据转换

1.3.3数据可视化

1.3.4实战

1.4构建和训练基础网络

1.4.1多层感知器(MLP)

1.4.2损失函数和优化器

1.4.3训练循环

1.5性能评估和改进策略

1.5.1性能评估

1.5.2正则化技术

1.5.3超参数调整

1.5.4其他策略

1.5.5实战

第2章图像分类的深度探索

2.1任务导学: 什么是图像分类

2.2探索卷积神经网络架构

2.2.1卷积层的原理和作用

2.2.2池化层

2.2.3局部感受野和权重共享的概念

2.2.4实战

2.3数据增强的实战应用

2.3.1翻转和裁剪

2.3.2改变颜色

2.3.3结合多种数据增强方式

2.4微调预训练模型和迁移学习

2.4.1微调预训练模型

2.4.2冻结和解冻网络层

2.5复杂数据集上的训练挑战和解决方案

2.5.1训练挑战

2.5.2优化算法

2.5.3批量归一化

2.5.4深度学习调试策略

2.6模型评估、调整和部署

2.6.1模型评估

2.6.2模型调整

2.6.3模型部署

第3章创造性图像应用

3.1任务导学: 什么是创造性图像应用

3.2实现风格迁移网络

3.2.1理解内容损失与风格损失

3.2.2特征提取

3.2.3迭代更新图像

3.3深入理解并实现Deep Dream

3.3.1网络激活和梯度上升

3.3.2多尺度处理技术

3.4构建生成对抗网络

3.4.1生成器和判别器

3.4.2对抗损失和训练的稳定性

3.4.3变分自编码器

3.5实战: 自动图像上色

3.5.1条件GAN的使用

3.5.2颜色空间转换

3.5.3对抗损失和训练

3.6探索超分辨率技术

3.6.1超分辨率卷积神经网络

3.6.2子像素卷积层

3.6.3损失函数的设计

3.6.4评估超分辨率模型的性能

3.7CycleGAN与非配对图像转换

3.7.1非配对图像转换

3.7.2CycleGAN

3.7.3使用CycleGAN进行非配对图像转换

第4章视觉系统应用

4.1任务导学: 什么是目标检测与语义分割

4.2任务知识

4.2.1目标检测基础

4.2.2区域卷积神经网络

4.2.3UNet网络

4.3基于SSD和RNN的目标检测

4.3.1单发多框检测

4.3.2区域卷积神经网络

4.4基于UNet网络的语义分割

第5章循环神经网络

5.1任务导学: 基于深度学习方法的文本情感分析

5.2任务知识

5.2.1循环神经网络

5.2.2现代循环神经网络

5.3文本情感分析

第6章NLP预训练与注意力机制

6.1任务导学: 什么是模型预训练与自然语言推断

6.2任务知识

6.2.1NLP预训练机制

6.2.2注意力机制

6.3预训练BERT模型

6.4基于注意力机制的自然语言推断

附录A阿尔法编程平台使用说明