Python迁移学习:使用TensorFlow和Keras实现高级深度学习和神经网络模型


读书摘要》

一、主要内容

《Python迁移学习:使用TensorFlow和Keras实现高级深度学习和神经网络模型》由迪潘简·撒卡尔(Dipanjan Sarkar)、拉格哈夫·巴利(Raghav Bali)、塔莫格纳·戈什(Tamoghna Ghosh)著,张浩然译,中国工信出版集团和人民邮电出版社出版。

本书全面深入地介绍了Python迁移学习的相关知识和技术。首先,阐述了机器学习基础,包括机器学习的定义、算法(监督学习、无监督学习等)、CRISP-DM模型(业务理解、数据理解、数据准备、建模、评估、部署)以及标准机器学习工作流程(数据检索、准备、建模、评估和调优、部署和监控)等内容,为读者奠定了扎实的机器学习理论基础。

接着,聚焦深度学习精要,讲解了深度学习的概念、框架,如何创建支持GPU的云端深度学习环境和内部深度学习环境,以及神经网络基础,如简单线性神经元、基于梯度的最优化问题等,帮助读者理解深度学习的核心原理和技术架构。

然后,深入探讨迁移学习,涵盖迁移学习基础、策略、深度迁移学习、预训练模型、迁移学习的挑战、负向迁移、迁移学习的威力等方面,使读者掌握迁移学习的核心概念和方法。在迁移学习案例研究部分,通过具体的应用实例,如文本分类(传统文本分类、BOW模型的缺点、基准数据集等)、图像识别和分类(基于深度学习的图像分类、迁移学习的CNN模型利用等)、文档嵌入和可视化(使用gensim框架的Word2vec模型、CNN文档建模、文档嵌入可视化等),展示了如何将迁移学习应用于实际问题,解决不同领域中的数据和模型挑战,提升模型性能和效率。

本书理论与实践相结合,提供了丰富的代码示例和实践指导,适合对深度学习和迁移学习感兴趣的读者,尤其是希望通过Python和相关框架(TensorFlow、Keras)进行实际项目开发和研究的人员。

二、详细目录

• 第1部分 深度学习基础

• 第1章 机器学习基础

• 1.1 什么是机器学习

• 1.1.1 机器学习的正式定义

• 1.1.2 浅层学习和深度学习

• 1.2 机器学习算法

• 1.2.1 监督学习

• 1.2.2 无监督学习

• 1.3 CRISP-DM

• 1.3.1 业务理解

• 1.3.2 数据理解

• 1.3.3 数据准备

• 1.3.4 建模

• 1.3.5 评估

• 1.3.6 部署

• 1.4 标准机器学习工作流程

• 1.4.1 数据检索

• 1.4.2 数据准备

• 1.4.3 建模

• 1.4.4 模型评估和调优

• 1.4.5 部署和监控

• 1.5 探索性数据分析

• 1.6 特征提取和特征工程

• 1.7 特征选择

• 1.8 总结

• 第2章 深度学习精要

• 2.1 什么是深度学习

• 2.2 深度学习框架

• 2.3 创建一个支持GPU的云端深度学习环境

• 2.3.1 选择一个云供应商

• 2.3.2 设置虚拟服务器

• 2.3.3 配置虚拟服务器

• 2.3.4 安装和升级深度学习依赖项

• 2.3.5 访问深度学习云环境

• 2.3.6 在深度学习环境中验证启用GPU

• 2.4 创建一个支持GPU的、健壮的内部深度学习环境

• 2.5 神经网络基础

• 2.5.1 一个简单的线性神经元

• 2.5.2 基于梯度的最优化问题

• 第2部分 迁移学习精要

• 第3章 迁移学习基础

• 3.1 迁移学习简介

• 3.2 迁移学习策略

• 3.3 深度迁移学习

• 3.4 预训练模型

• 3.5 迁移学习的挑战

• 3.6 负向迁移

• 3.7 迁移学习的威力

• 3.8 总结

• 第4章 迁移学习和深度学习

• 4.1 应用

• 4.2 预训练模型

• 4.3 深度迁移学习类型

• 4.4 领域适应

• 4.5 多任务学习

• 4.6 总结

• 第3部分 迁移学习案例研究

• 第5章 文本分类

• 5.1 传统文本分类

• 5.2 BOW模型的缺点

• 5.3 基准数据集

• 5.4 总结

• 第6章 图像识别和分类

• 6.1 基于深度学习的图像分类

• 6.2 迁移学习的CNN模型利用

• 6.3 理解VGG-16模型

• 6.4 CNN模型作为特征提取器的训练

• 6.5 作为特征提取器提升使用

• 6.6 总结

• 第7章 文档嵌入和可视化

• 7.1 使用gensim框架的Word2vec模型

• 7.2 GloVe模型

• 7.3 CNN文档建模

• 7.4 文档嵌入可视化

• 7.5 总结

• 第8章 其他应用领域

• 8.1 音频分类

• 8.2 时间序列数据预测

• 8.3 多模态学习

• 8.4 总结

• 第4部分 高级主题和未来趋势

• 第9章 高级迁移学习技术

• 9.1 元学习

• 9.2 终身学习

• 9.3 联邦学习

• 9.4 总结

• 第10章 迁移学习的未来趋势

• 10.1 自动化机器学习和迁移学习的融合

• 10.2 迁移学习在新兴领域的应用

• 10.3 伦理和社会影响

• 10.4 总结

• 第5部分 附录

• 附录A 深度学习框架安装指南

• A.1 TensorFlow安装

• A.2 Keras安装

• A.3 PyTorch安装

• A.4 其他框架安装

• A.5 总结

• 附录B 数学和优化基础

• B.1 线性代数基础

• B.2 微积分基础

• B.3 优化算法基础

• B.4 总结

• 附录C 数据集和资源

• C.1 常用数据集

• C.2 在线学习资源

• C.3 开源项目和社区

• C.4 总结