深度学习与生物工程系统的并行计算环境

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"《深度学习与并行计算环境在生物工程系统中的应用》是一本由Arun Kumar Sangaiah编辑的书籍,由Elsevier出版。该书深入探讨了深度学习和并行计算如何在生物工程领域中发挥作用,旨在提供一个理解和应用这两种技术的综合平台。" 在这本书中,读者可以了解到深度学习是现代计算机科学中的一个关键领域,它通过模拟人脑神经网络的工作方式来解决复杂问题,特别是在图像识别、自然语言处理和预测分析等方面表现突出。并行计算则是为了加速处理大数据集和提高计算效率,特别是在需要大量计算资源的深度学习任务中,如训练大规模神经网络模型。 书中可能涵盖了以下几个核心知识点: 1. **深度学习基础**:介绍深度学习的基本概念,包括神经网络架构(如卷积神经网络CNN、循环神经网络RNN和生成对抗网络GAN等)、损失函数、优化算法(如梯度下降和Adam优化器)以及激活函数等。 2. **并行计算原理**:讨论并行计算的基础理论,包括数据并行、模型并行和混合并行策略,以及如何在GPU和多核CPU上实现这些策略以提高深度学习的训练速度。 3. **并行计算框架**:介绍常用的并行计算工具和平台,如CUDA、OpenMP、MPI以及TensorFlow和PyTorch等深度学习框架如何支持并行计算。 4. **生物工程应用**:结合生物工程系统的特定需求,探讨深度学习和并行计算如何用于生物信号处理、基因组学分析、医学图像识别、生物系统建模等领域。 5. **案例研究**:可能包含实际的案例研究,展示深度学习和并行计算在生物工程系统中的具体应用和取得的成果。 6. **最佳实践与挑战**:讨论实施深度学习和并行计算时可能遇到的问题,如模型训练的收敛性、计算资源的分配和管理、数据预处理和模型优化等。 此书对于希望将深度学习和并行计算应用于生物工程领域的研究人员、工程师和学生来说,是一份宝贵的资源。它不仅提供了理论知识,还强调了实践应用,有助于读者提升在这个交叉学科领域的专业技能。