《深度学习入门:基于Python的深度学习与神经网络》是一本面向初学者的深度学习教材,作者通过通俗易懂的语言和实际编程案例,帮助读者建立起对深度学习和神经网络的基本理解。该书以Python为主要编程语言,结合NumPy等基础库,引导读者从零开始构建神经网络模型,逐步掌握深度学习的核心概念与实现方法。
全书内容结构清晰,循序渐进,适合没有太多机器学习或编程背景的读者入门学习。首先,作者从机器学习的基本概念讲起,介绍了监督学习与非监督学习的区别,以及深度学习在其中所处的位置。随后,书中重点讲解了神经网络的基本原理,包括感知机、激活函数、损失函数、反向传播等关键知识点。通过这些内容,读者可以理解神经网络是如何从输入数据中自动学习特征并进行预测的。
在理论讲解的基础上,作者非常注重实践操作。书中大量使用Python代码示例,手把手带领读者实现一个简单的神经网络模型。不同于直接调用高级深度学习框架(如TensorFlow或PyTorch),本书选择使用NumPy等基础库进行实现,使读者能够深入理解神经网络内部的计算流程和参数更新机制。这种方式虽然在效率上不如现成框架,但对于初学者理解深度学习的工作原理具有重要意义。
书中还详细讲解了梯度下降法及其变种,如随机梯度下降(SGD)、动量法、Adam等优化算法,并比较了它们在不同场景下的适用性。同时,作者也介绍了常见的激活函数,如Sigmoid、ReLU、Softmax等,以及它们在神经网络中的作用。通过这些内容,读者能够掌握如何构建一个完整的神经网络系统,并理解各个组件之间的关系。
在模型训练方面,书中深入探讨了损失函数的设计原则,包括均方误差(MSE)和交叉熵损失函数(Cross-Entropy Loss),并解释了它们在分类和回归任务中的应用。此外,作者还介绍了过拟合的概念及其应对策略,如正则化、Dropout等方法,帮助读者提升模型的泛化能力。
随着内容的深入,书中逐步引入了卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)的基础知识,为读者进一步学习图像识别和自然语言处理等领域打下基础。虽然这部分内容相对简略,但作为入门书籍,已经足够激发读者的兴趣并引导他们继续深入学习。
值得一提的是,本书的配套代码资源丰富,读者可以边学边练,通过实际编程加深对理论知识的理解。每一章后都有相应的练习题和项目建议,有助于巩固所学内容。此外,作者在讲解过程中尽量避免使用过于复杂的数学公式,而是通过直观的图示和类比帮助读者建立概念理解,这使得本书在可读性和学习友好性方面表现出色。
总体而言,《深度学习入门:基于Python的深度学习与神经网络》是一本非常适合初学者的入门书籍。它不仅系统地介绍了深度学习的基本理论,还通过大量Python代码示例帮助读者将理论转化为实践能力。对于希望了解神经网络工作原理、具备一定编程基础但尚未接触过深度学习的学习者来说,这本书无疑是一个非常好的起点。
通过阅读本书,读者不仅可以掌握如何用Python从零构建神经网络,还能建立起对深度学习整体框架的理解,为进一步学习更复杂的模型和框架(如TensorFlow、Keras、PyTorch)打下坚实的基础。对于有志于进入人工智能领域的学生、工程师或自学者来说,这本书是一个非常值得推荐的学习资源。
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