吴恩达深度学习课程笔记解析

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"Deeplearning深度学习笔记v5.6.pdf" 这是一份关于吴恩达教授深度学习课程的详细笔记,旨在为已经具备一定基础(熟悉Python和基础的机器学习知识)的学习者提供深入人工智能领域的指引。这个课程强调深度学习是当前最前沿的技术之一,通过学习,学员能够掌握深度学习的基础,建立和训练模型,并在包括吴恩达在内的行业顶尖专家的指导下创建自己的机器学习项目。 "DeepLearning.ai"深度学习专项课程覆盖了多个关键主题,包括但不限于卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)、长短时记忆(LSTM)等深度学习模型结构,以及常用的深度学习框架和工具。课程包含大量实践项目,帮助学生将理论知识应用到实际问题中,如医疗诊断、自动驾驶、音乐生成等领域。 该笔记基于Python编程语言编写,主要使用Google开发的TensorFlow框架。课程的亮点在于由吴恩达本人亲自授课,两位助教也来自斯坦福大学的计算机科学领域。完成整个课程的时间因人而异,通常需要大约3到5个月。完成课程后,Coursera将授予学生"DeepLearning Specialization"的专业证书。 作者表示,他以前曾撰写过关于吴恩达的机器学习个人笔记,注意到Coursera上的字幕不完整,可能给学习者带来困扰。因此,他与志同道合的朋友合作整理和校对了字幕,中文部分由他和曹傱威同学共同努力完成,旨在为学习社区提供便利。由于这些笔记已公开,他们之后不再进行更新。 这个笔记资源对于正在学习或准备学习深度学习的人员来说是宝贵的参考资料,它不仅涵盖了理论知识,还包含了实践经验,有助于提升学习者的技能水平并为他们在人工智能领域开启职业生涯奠定基础。
2019-05-24 上传
一直以为机器学习的重点在于设计精巧、神秘的算法来模拟人类解决问题。学了这门课程才明白如何根据实际问题优化、调整模型更为重要。事实上,机器学习所使用的核心算法几十年来都没变过。 什么是机器学习呢?以二类分类监督学习为例,假设我们已经有了一堆训练数据,每个训练样本可以看作n维空间里的一个点,那么机器学习的目标就是利用统计算法算出一个将这个n维空间分成两个部分(也就是把空间切成两半)的分界面,使得相同类别的训练数据在同一个部分里(在分界面的同侧)。而所用的统计算法无非是数学最优化理论的那些算法,梯度下降法等等。 在机器学习的模型中,神经网络是一个比较特殊的模型。因为它比较万能。万能二字可不是随便说说的,有定理为证,万能近似定理说,当神经网络的隐藏单元足够多,它就能逼近任意函数。也就是说,只要提供的训练数据量充足,就一定能用一个隐藏单元够多的神经网络去拟合这些训练数据。然而神经网络也有一个很严重的缺点:收敛速度太慢。这一缺点导致很长时间以来神经网络基本上都只能当作理论的标杆而很少被应用于实际问题。 近年来神经网络的兴起得益于三点:1. 算法进展;2. 大数据;3. 硬件提升。这三点使得神经网络(特别是深层网络)的训练速度大幅度提升。前面有说到,模型优化调整过程对于模型的建立至关重要。使用机器学习解决实际问题是一个持续迭代探索优化的过程,需要不断地试错。就好比在走迷宫,你不可能一开始就知道正确的路线在哪,只能加快步伐,尽可能快,尽可能早地走过每一条死路,并祈祷出口是存在着的。优化调整需要反复地训练模型,观察结果。在以前,一次训练可能耗时几个月甚至几年,这种情况下进行迭代调优的时间成本是不可接受的。而现在一次迭代可能只需要很短的一段时间,同时并发技术也使得同时训练不同参数的模型的方案变得可行。快速迭代,优化调整,使神经网络能够越来越多的应用于各种实际问题。 吴恩达的课程数学上是比较基础的。课程前面部分讲解了神经网络相关的主要算法,后面则侧重于讲工程上如何使用各种策略来调整优化模型使之能够快速地拟合实际问题。