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《深度学习：基于Keras的Python实践》

内容简介

本书系统的讲解了深度的基本知识，以及使用机器学习解决实际问题，详细的介绍了如何构建及优化模型，并针对不同的问题给出了不同的解决方案，通过不同的例子展示了具体的项目中的应用和实践经验，是一本非常好的深度学习的入门和实践的书籍。本书以实践为导向，使用 Keras作为编程框架，强调简单，快速的上手建立模型，解决实际项目问题。读者可以根据本书的理解，迅速上手实践深度学习，并利用深度学习解决实际的问题。本书非常适合于项目经理，有意从事机器学习开发的程序员，以及高校在读相关专业的学生。

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目录 · · · · · ·

第一部分初识
1 初识深度学习/2
1.1 Python的深度学习/2
1.2 软件环境和基本要求/3
1.2.1 Python和SciPy/3
1.2.2 机器学习/3
1.2.3 深度学习/4
1.3 阅读本书的收获/4
1.4 本书说明/4
1.5 本书中的代码/5
2 深度学习生态圈/6
2.1 CNTK/6
2.1.1 安装CNTK/7
2.1.2 CNTK的简单例子/8
2.2 TensorFlow/8
2.2.1 TensorFlow介绍/8
2.2.2 安装TensorFlow/9
2.2.3 TensorFlow的简单例子/9
2.3 Keras/10
2.3.1 Keras简介/11
2.3.2 Keras安装/11
2.3.3 配置Keras的后端/11
2.3.4 使用Keras构建深度学习模型/12
2.4 云端GPUs计算/13
第二部分多层感知器
3 第一个多层感知器实例：印第安人糖尿病诊断/16
3.1 概述/16
3.2 Pima Indians数据集/17
3.3 导入数据/18
3.4 定义模型/19
3.5 编译模型/20
3.6 训练模型/21
3.7 评估模型/21
3.8 汇总代码/22
4 多层感知器速成/24
4.1 多层感知器/24
4.2 神经元/25
4.2.1 神经元权重/25
4.2.2 激活函数/26
4.3 神经网络/27
4.3.1 输入层（可视层）/28
4.3.2 隐藏层/28
4.3.3 输出层/28
4.4 训练神经网络/29
4.4.1 准备数据/29
4.4.2 随机梯度下降算法/30
4.4.3 权重更新/30
4.4.4 预测新数据/31
5 评估深度学习模型/33
5.1 深度学习模型和评估/33
5.2 自动评估/34
5.3 手动评估/36
5.3.1 手动分离数据集并评估/36
5.3.2 k折交叉验证/37
6 在Keras中使用Scikit-Learn/40
6.1 使用交叉验证评估模型/41
6.2 深度学习模型调参/42
7 多分类实例：鸢尾花分类/49
7.1 问题分析/49
7.2 导入数据/50
7.3 定义神经网络模型/50
7.4 评估模型/52
7.5 汇总代码/52
8 回归问题实例：波士顿房价预测/54
8.1 问题描述/54
8.2 构建基准模型/55
8.3 数据预处理/57
8.4 调参隐藏层和神经元/58
9 二分类实例：银行营销分类/61
9.1 问题描述/61
9.2 数据导入与预处理/62
9.3 构建基准模型/64
9.4 数据格式化/66
9.5 调参网络拓扑图/66
10 多层感知器进阶/68
10.1 JSON序列化模型/68
10.2 YAML序列化模型/74
10.3 模型增量更新/78
10.4 神经网络的检查点/81
10.4.1 检查点跟踪神经网络模型/82
10.4.2 自动保存最优模型/84
10.4.3 从检查点导入模型/86
10.5 模型训练过程可视化/87
11 Dropout与学习率衰减92
11.1 神经网络中的Dropout/92
11.2 在Keras中使用Dropout/93
11.2.1 输入层使用Dropout/94
11.2.2 在隐藏层使用Dropout/95
11.2.3 Dropout的使用技巧/97
11.3 学习率衰减/97
11.3.1 学习率线性衰减/98
11.3.2 学习率指数衰减/100
11.3.3 学习率衰减的使用技巧/103
第三部分卷积神经网络
12 卷积神经网络速成/106
12.1 卷积层/108
12.1.1 滤波器/108
12.1.2 特征图/109
12.2 池化层/109
12.3 全连接层/109
12.4 卷积神经网络案例/110
13 手写数字识别/112
13.1 问题描述/112
13.2 导入数据/113
13.3 多层感知器模型/114
13.4 简单卷积神经网络/117
13.5 复杂卷积神经网络/120
14 Keras中的图像增强/124
14.1 Keras中的图像增强API/124
14.2 增强前的图像/125
14.3 特征标准化/126
14.4 ZCA白化/128
14.5 随机旋转、移动、剪切和反转图像/129
14.6 保存增强后的图像/132
15 图像识别实例：CIFAR-10分类/134
15.1 问题描述/134
15.2 导入数据/135
15.3 简单卷积神经网络/136
15.4 大型卷积神经网络/140
15.5 改进模型/145
16 情感分析实例：IMDB影评情感分析/152
16.1 问题描述/152
16.2 导入数据/153
16.3 词嵌入/154
16.4 多层感知器模型/155
16.5 卷积神经网络/157
第四部分循环神经网络
17 循环神经网络速成/162
17.1 处理序列问题的神经网络/163
17.2 循环神经网络/164
17.3 长短期记忆网络/165
18 多层感知器的时间序列预测：国际旅行人数预测/167
18.1 问题描述/167
18.2 导入数据/168
18.3 多层感知器/169
18.4 使用窗口方法的多层感知器/172
19 LSTM时间序列问题预测：国际旅行人数预测177
19.1 LSTM处理回归问题/177
19.2 使用窗口方法的LSTM回归/181
19.3 使用时间步长的LSTM回归/185
19.4 LSTM的批次间记忆/188
19.5 堆叠LSTM的批次间记忆/192
20 序列分类：IMDB影评分类/197
20.1 问题描述/197
20.2 简单LSTM/197
20.3 使用Dropout改进过拟合/199
20.4 混合使用LSTM和CNN/201
21 多变量时间序列预测：PM2.5预报/203
21.1 问题描述/203
21.2 数据导入与准备/204
21.3 构建数据集/206
21.4 简单LSTM/207
22 文本生成实例：爱丽丝梦游仙境/211
22.1 问题描述/211
22.2 导入数据/212
22.3 分词与向量化/212
22.4 词云/213
22.5 简单LSTM/215
22.6 生成文本/219