基于深度學習模型的目標檢測討論了利用深度學習方法進行目標檢測和識別的最新進展,這些方法在計算機視覺和圖像處理領域取得了巨大成功。它提供了深度學習理論及其在計算機視覺應用的最新發展的系統和系統的概述,說明了它們使用的關鍵主題,包括對象檢測,人臉分析,3D對象識別,和圖像檢索。這本書提供了理論與實踐的豐富結合。它適合對深度學習、計算機視覺等感興趣的學生、研究人員和從業人員,也可以作為參考書使用。通過對各種深度學習應用的綜合比較,幫助對機器學習和微積分有基本了解的讀者掌握理論,啟發在其他計算機視覺任務中的應用。特點:
《自然語言處理深度學習》教你如何使用Python和Keras深度學習庫創建高級NLP應用。您將學習使用最先進的工具和技術,包括BERT和XLNET、多任務學習和基于深度記憶的NLP。精彩的示例為您提供了各種真實的NLP應用程序的實際操作經驗。另外,詳細的代碼討論向您展示了如何使每個示例適合您自己的使用!
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近幾十年來,計算機一直在努力理解語言。在語言學、計算機科學、統計學和機器學習等學科的支持下,計算語言學或自然語言處理(NLP)領域在眾多科學期刊、會議和行業積極參與的支持下,已經全面發展起來。像谷歌、Facebook、IBM和微軟這樣的大型科技公司似乎已經把他們在自然語言分析和理解方面的努力放在了優先位置,并逐步為自然語言處理社區提供數據集和有用的開源軟件。目前,深度學習正日益主導著自然語言處理領域。
對于渴望加入這一激動人心的領域的人來說,面向深度學習的NLP社區的新發展速度之快可能會讓人望而生畏。一方面,描述、統計和更傳統的機器學習方法與深度學習神經網絡的高度技術性、程序性方法之間似乎存在很大的差距。本書旨在通過對NLP深度學習的簡單介紹,來彌合這一差距。它的目標是學生、語言學家、計算機科學家、從業者以及所有對人工智能感興趣的人。讓我們把這些人稱為NLP工程師。當我還是一名學生的時候,當時缺乏系統的計算語言學課程,我幾乎拼湊了一個個人的——而且必然是不完整的——NLP課程。這是一項艱難的工作。我寫這本書的動機是為了讓有抱負的NLP工程師的旅程更容易一些,并通過向您介紹基于深度學習的NLP的基礎知識,給您一個領先的開始。
本書將為您全面介紹深度學習應用于各種語言分析任務,并輔以實際操作代碼。明確地將計算語言學的常青樹(如詞性標記、文本相似性、主題標記和問題回答)與深度學習聯系起來,將幫助您成為熟練的深度學習、自然語言處理(NLP)專家。除此之外,這本書還涵蓋了最先進的方法來挑戰新問題。
第1部分由第1、2和3章組成,介紹了深度學習的歷史、面向NLP的深度學習的基本架構及其在Keras中的實現,以及如何使用嵌入和流行的嵌入策略表示用于深度學習的文本。第2部分由第4、5和6章組成,重點是用深度學習評估文本的相似性,用帶有記憶的問答模型處理長序列,然后將這種記憶模型應用于其他NLP。第3部分由第7、8、9和10章組成,首先介紹神經注意,然后使用transformer轉到多任務學習的概念,最后實際使用BERT并檢查它產生的嵌入。
基于深度學習的機器人感知和認知引入了機器人感知和認知深度學習的廣泛主題和方法。這本書提供了接近從端到端的學習觀點的大量機器人感知和認知任務所需的概念和數學背景。本書適用于機器人視覺、智能控制、機電一體化、深度學習、機器人感知和認知任務的學生、大學和行業研究人員和從業者。
深度學習是指允許計算機利用原始傳感器數據并從經驗中學習以實現感知、認知和行動等高級目標的方法。這是機器人系統需要的基本能力,特別是在感知和認知任務中,機器人需要了解環境,操作物體,并與人、動物和其他機器人以動態的方式互動。傳統的機器人系統對傳感器數據和環境狀態表示依賴大量的特征工程,其次是通常與數據表示分離的數據分析步驟,而基于深度學習的方法將所有這些步驟結合在一起,形成一個通過經驗優化的端到端的基于學習的過程。這允許識別和利用傳感器數據中的復雜模式,實現更高的性能水平,并實時獲得魯棒的解決方案。
這本經過編輯的書介紹了機器人感知和認知深度學習的廣泛主題,以及端到端方法。它涵蓋以下主題:2D/3D目標檢測和跟蹤,語義場景分割,人類活動識別,無人機競賽中的自主導航和規劃,敏捷生產中的機器人抓取,多智能體系統,仿真環境,生物信號和醫學圖像分析。為了提供對這些主題的完整描述,本書的第一章涵蓋了深度學習模型和機器學習范式的基本概念,這可以作為理解如何有效地訓練深度學習模型以實現高性能的參考。這些主題包括神經網絡和反向傳播、卷積神經網絡、圖卷積網絡、循環神經網絡、深度強化學習、輕量級深度學習、知識蒸餾、漸進和壓縮深度學習、表示學習和檢索。最后,給出了機器人開放深度學習工具(OpenDR)解決機器人問題的具體實例。讀者可以使用這些例子作為起點,用深度學習模型有效地編程機器人解決方案。
這本書提供了從端到端機器學習的觀點來接近大量機器人感知和認知任務所需的概念和數學背景。它可以作為深度學習、機器學習、機器人及其子學科如機器人視覺和導航的本科或研究生課程的教科書。隨著深度學習解決方案不斷提供高性能和可靠的解決方案,包括書中涉及的主題在內的相關課程的數量也在增加,許多大學的課程中也加入了新課程。此外,專注于機器人感知和認知任務的機器人視覺、智能控制、機電一體化和深度學習領域的科學家、工程師和實踐者可以對深度學習及其在其研究領域的應用有一個完整的認識。通過這本書,讀者將能夠:
理解深度學習的原理和方法 * 理解在機器人應用中應用端到端學習的原理,設計和訓練深度學習模型 * 將深度學習應用于機器人視覺任務,如物體識別、圖像分類、視頻分析等 * 了解如何使用機器人模擬環境來訓練深度學習模型 * 了解如何將深度學習用于不同的任務,從規劃、導航到生物信號分析
Chapter 1: Introduction * Chapter 2: Neural networks and backpropagation * Chapter 3: Convolutional neural networks * Chapter 4: Graph convolutional networks * Chapter 5: Recurrent neural networks * Chapter 6: Deep reinforcement learning * Chapter 7: Lightweight deep learning * Chapter 8: Knowledge distillation * Chapter 9: Progressive and compressive learning * Chapter 10: Representation learning and retrieval * Chapter 11: Object detection and tracking * Chapter 12: Semantic scene segmentation for robotics * Chapter 13: 3D object detection and tracking * Chapter 14: Human activity recognition * Chapter 15: Deep learning for vision-based navigation in autonomous drone racing * Chapter 16: Robotic grasping in agile production * Chapter 17: Deep learning in multiagent systems * Chapter 18: Simulation environments * Chapter 19: Biosignal time-series analysis * Chapter 20: Medical image analysis * Chapter 21: Deep learning for robotics examples using OpenDR
弱監督目標檢測(WSOD)和定位(WSOL),即使用圖像級標簽檢測圖像中包含邊界框的多個或單個實例,是CV領域中長期存在且具有挑戰性的任務。隨著深度神經網絡在目標檢測中的成功,WSOD和WSOL都受到了前所未有的關注。在深度學習時代,已有數百種WSOD和WSOL方法和大量技術被提出。為此,本文將WSOL視為WSOD的一個子任務,并對近年來WSOD的成就進行了全面的綜述。具體來說,我們首先描述了WSOD的制定和設置,包括產生的背景、面臨的挑戰、基本框架。同時,總結和分析了提高檢測性能的各種先進技術和訓練技巧。然后,介紹了目前廣泛使用的WSOD數據集和評價指標。最后,討論了WSOD的未來發展方向。我們相信這些總結可以為今后的WSOD和WSOL研究鋪平道路。
引言
目標檢測[2]是一項基礎的、具有挑戰性的任務,旨在定位和分類圖像中的對象實例。對象定位是使用邊界框(一個與軸對齊的矩形緊緊包圍對象)在圖像中搜索盡可能多的對象的空間位置和范圍[3],[4]。對象分類是評估圖像中給定一組對象類中是否存在對象。目標檢測作為計算機視覺最基本的任務之一,是許多高級應用不可或缺的技術,如機器人視覺[5]、人臉識別[6]、圖像檢索[7]、[8]、增強現實[9]、自動駕駛[10]、變化檢測[11]等。隨著卷積神經網絡在視覺識別領域[12]-[14]的發展,以及大規模數據集[4]、[15]的發布,當今最先進的目標檢測器在全監督設置下可以達到近乎完美的性能,即全監督目標檢測(FSOD)[16] -[21]。然而,這些完全監督的對象檢測方法存在兩個不可避免的局限性:1)大量實例注釋難以獲取,而且需要大量的人工。2)在標注這些數據時,可能會無意中引入標注噪聲。
為了避免上述問題,社區開始在弱監督設置下解決對象檢測問題,即弱監督對象檢測(WSOD)。與完全監督的設置不同(參見圖1 (a)), WSOD的目的是檢測只有圖像級標簽的實例(例如,實例在整個圖像中的類別)。同時,WSOD也可以從網絡上的大規模數據集中獲益,如Facebook和Twitter。另一個類似的任務是弱監督對象定位(WSOL),它只檢測圖像中的一個實例。由于WSOD和WSOL分別檢測多個實例和單個實例,所以我們認為WSOL是WSOD的一個子任務。在接下來的文章中,我們使用WSOD來表示WSOD和WSOL。
在本文中,我們回顧了所有典型的WSOD方法,并對WSOD的最新進展進行了全面的綜述(參見圖2)。在第二部分,我們介紹了背景、主要挑戰和基本框架。在第三部分中,我們根據WSOD的發展時間表,詳細介紹了幾種現代經典方法。然后,對主要挑戰的所有先進技術和技巧進行了深入分析。在第8節中,我們將演示WSOD的所有流行基準和標準評估指標。在第9節中,我們簡要地討論了未來的方向。
在本文中,我們總結了大量的深度學習 WSOD方法,并給出了大量的解決方案來解決上述挑戰。綜上所述,本文的主要內容如下:
PyTorch是Facebook于2017年初在機器學習和科學計算工具Torch的基礎上,針對Python語言發布的一個全新的機器學習工具包,一經推出便受到了業界的廣泛關注和討論,目前已經成為機器學習從業人員的研發工具。
《PyTorch深度學習》是使用PyTorch構建神經網絡模型的實用指南,內容分為9章,包括PyTorch與深度學習的基礎知識、神經網絡的構成、神經網絡的知識、機器學習基礎知識、深度學習在電腦視覺中的應用、深度學習在序列數據和文本中的應用、生成網絡、現代網絡架構,以及PyTorch與深度學習的未來走向。
《PyTorch深度學習》適合對深度學習領域感興趣且希望一探PyTorch的業內人員閱讀;具備其他深度學習框架使用經驗的讀者,也可以通過本書掌握PyTorch的用法。
Vishnu Subramanian在領導、設計和實施大數據分析項目(人工智能、機器學習和深度學習)方面富有經驗。
擅長機器學習、深度學習、分布式機器學習和可視化等。 在零售、金融和旅行等行業頗具經驗,還善于理解和協調企業、人工智能和工程團隊之間的關系。
?介紹
這本書在保持非常務實的教導和結果導向付出很大的精力。構建聊天機器人不只是完成一個教程或遵循幾個步驟,它本身就是一種技能。這本書肯定不會用大量的文本和過程讓你感到無聊;相反,它采用的是邊做邊學的方法。到目前為止,在你的生活中,你肯定至少使用過一個聊天機器人。無論你是不是一個程序員,一旦你瀏覽這本書,你會發現構建模塊的聊天機器人,所有的奧秘將被揭開。建立聊天機器人可能看起來很困難,但這本書將讓你使它如此容易。我們的大腦不是用來直接處理復雜概念的;相反,我們一步一步地學習。當你讀這本書的時候,從第一章到最后一章,你會發現事情的進展是多么的清晰。雖然你可以直接翻到任何一章,但我強烈建議你從第一章開始,因為它肯定會支持你的想法。這本書就像一個網絡系列,你在讀完一章之后就無法抗拒下一章的誘惑。在閱讀完這本書后,你所接觸到的任何聊天機器人都會在你的腦海中形成一幅關于聊天機器人內部是如何設計和構建的畫面。
這本書適合誰?
這本書將作為學習與聊天機器人相關的概念和學習如何建立他們的一個完整的資源。那些將會發現這本書有用的包括: Python web開發人員希望擴大他們的知識或職業到聊天機器人開發。 學生和有抱負的程序員想獲得一種新的技能通過親身體驗展示的東西,自然語言愛好者希望從頭開始學習。 企業家如何構建一個聊天機器人的偉大的想法,但沒有足夠的技術關于如何制作聊天機器人的可行性信息。 產品/工程經理計劃與聊天機器人相關項目。
如何使用這本書?
請記住,這本書的寫作風格和其他書不一樣。讀這本書的時候要記住,一旦你完成了這本書,你就可以自己建造一個聊天機器人,或者教會別人如何建造一個聊天機器人。在像閱讀其他書籍一樣閱讀這本書之前,務必記住以下幾點:
內容概要
使用Python進行計算機視覺的深度學習將使您成為計算機視覺和視覺識別任務的深度學習專家。
在書中,我們將重點學習:
在用Python進行了計算機視覺的深度學習之后,您將能夠用深度學習解決實際問題。
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