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课程大纲

深度学习入门

  • 什么是深度学习,以及它与传统机器学习的区别
  • 在计算机视觉、NLP 等领域的实际应用
  • 深度学习生态系统概述:TensorFlow 2.x、Keras、PyTorch
  • 设置 GPU 加速的开发环境

深度学习的机制

  • 人工神经元、激活函数和网络层
  • 前向传播与计算预测
  • 用于分类和回归任务的损失函数
  • 梯度下降优化与反向传播
  • 在 MNIST 数据集上训练您的第一个神经网络

用于计算机视觉的卷积神经网络

  • 理解卷积、滤波器和特征图
  • 池化层与降维
  • CNN 架构:LeNet、VGG 和 ResNet 的概念
  • 构建并训练用于图像分类的 CNN
  • 可视化学习到的特征及中间激活状态

数据增强与提升模型准确性

  • 为何数据增强能对抗过拟合并提高泛化能力
  • 图像变换:旋转、翻转、缩放和裁剪
  • 使用 Keras 预处理层实现增强流水线
  • Dropout、批量归一化及其他正则化技术
  • 通过验证指标和早停法监控训练过程

预训练模型的迁移学习

  • 理解迁移学习及其原理
  • 从 Keras Applications 加载预训练模型(ResNet、EfficientNet、MobileNet)
  • 特征提取:冻结基础层并训练新的分类器
  • 微调:选择性解冻层以进行领域适应
  • 在有限训练数据下实现高准确性

循环网络与序列建模

  • 序列数据与时序依赖关系简介
  • 循环神经网络(RNN)与梯度消失问题
  • 用于长距离依赖的 LSTM 和 GRU 单元
  • 训练基于字符级的文本生成模型
  • 词嵌入与 Keras 中的 Embedding 层

自然语言处理基础

  • 文本预处理:分词、填充和词汇构建
  • 使用 RNN 和 LSTM 构建文本分类器
  • 用于机器翻译的序列到序列模型概念
  • 注意力机制及其在现代 NLP 中的作用
  • 使用 TensorFlow 2.x 文本处理 API 进行实用的 NLP 开发

最终项目:图像描述

  • 在跨模态架构中结合计算机视觉和 NLP
  • 使用预训练 CNN 编码器提取图像特征
  • 构建基于 LSTM 的解码器以生成描述
  • 管理 Keras 函数式 API 中的多个输入层
  • 训练并评估端到端的描述流水线

后续步骤与资源

  • 使用 TensorFlow Serving 部署已训练的模型
  • 探索 Transformer 架构和大语言模型
  • NVIDIA DLI 高级研讨会及认证路径
  • 社区资源、数据集和项目创意

要求

  • 具备基本的 Python 编程能力(函数、循环、字典、数组)
  • 熟悉变量、条件判断和数据结构等编程概念
  • 无需之前的深度学习或机器学习经验

目标受众

  • 转型进入人工智能和机器学习领域的软件开发人员及工程师
  • 希望掌握深度学习技能的数据分析师和数据科学家
  • 希望理解并应用神经网络模型的技术专业人员
  • 刚开始涉足深度学习的学习者和研究人员
 8 小时

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