深度学习实践:卷积神经网络详解

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"解析卷积神经网络——深度学习实践手册" 本书深入浅出地解析了卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN),是深度学习领域的重要参考资料。作者魏秀参详细介绍了CNN的基础理论和实践应用,旨在帮助读者理解和掌握这一核心技术。 在“绪论”部分,作者首先通过引言激发读者的兴趣,探讨了深度学习的重要性及其在现代计算机视觉、语音识别和自然语言处理等领域的广泛应用。接着,书中解释了什么是深度学习,强调其作为机器学习的一个分支,如何通过多层非线性处理单元模拟人脑的学习过程,实现对复杂模式的自动学习。 “基础理论篇”涵盖了CNN的发展历程,从最初的LeNet到AlexNet、VGG、GoogLeNet以及ResNet等里程碑式的模型,展示了CNN技术的不断演进。然后,书中详细阐述了CNN的基本结构,包括卷积层、池化层、全连接层等核心组件,以及它们在图像特征提取中的作用。 在讨论“卷积神经网络基本部件”时,作者强调了“端到端”思想,即输入数据可以直接通过整个网络得到最终预测,无需人工设计特征。网络符号定义这部分则为读者提供了理解网络结构的关键。卷积层是CNN的核心,书中详细解释了什么是卷积,以及卷积操作在图像处理中的作用,如特征检测和图像降维。汇合层(也称为池化层)被介绍为减少计算量和防止过拟合的有效手段,同时解释了汇合操作的作用。 激活函数如ReLU、Sigmoid和TanH等在书中也有详尽的介绍,它们为神经网络引入非线性,是网络学习复杂模式的关键。全连接层用于将卷积层提取的特征映射到最终的分类或回归结果,而目标函数(如交叉熵损失、均方误差等)则决定了网络学习过程中优化的目标。 此外,书中还可能涉及了反向传播算法、权重初始化、优化器(如梯度下降、Adam等)、dropout正则化、批量归一化等深度学习的常见概念和技术,这些都是训练CNN模型时不可或缺的部分。 通过这本书,读者不仅可以理解CNN的工作原理,还能学习到如何使用TensorFlow等深度学习框架搭建和训练CNN模型,从而在实际项目中应用这些知识。书中丰富的实践案例和详细的理论讲解,使得即使是初学者也能逐步掌握深度学习和卷积神经网络的精髓。