1 2023年04月 深度学习-优化算法 黄海广 副教授 2 01 小批量梯度下降 本章目录 02 优化算法 03 超参数调整和BatchNorm 04 Softmax 3 01 小批量梯度下降 02 优化算法 03 超参数调整和BatchNorm 04 Softmax 1.小批量梯度下降 4 小批量梯度下降 小批量梯度下降（Mini-Batch ?(?) ?? (?) (同步更新?? ，(j=0,1,...,n )) 5 小批量梯度下降 6 01 小批量梯度下降 02 优化算法 03 超参数调整和BatchNorm 04 Softmax 2.优化算法 7 伦敦温度的例子 days temperature ?1 = 40°F ?2 = 49°F ?3 = 45°F ... ?180 = ?2，再说一次，平 方是针对整个符号的操作。 接着RMSprop会这样更新参数值，?: = ? − ? ?? ???，?: = ? − ? ?? ???， 12 ADAM Adam优化算法基本上就是将Momentum和RMSprop结合在一起 最后更新权重，所以?更新后是?: = ? − ???? corrected ??? corrected+? （如果你只是用 Momentum，使用

2D函数优化实例 主讲人：龙良曲 Himmelblau function Minima Plot Gradient Descent 下一课时 MNIST反向传播 Thank You.

2019 KE.COM ALL COPYRIGHTS RESERVED 1 周玉驰 贝壳找房 - 数据智能中心 - 策略算法部 AI选房中深度学习的实践及优化 2019 KE.COM ALL COPYRIGHTS RESERVED 2 2019 KE.COM ALL COPYRIGHTS RESERVED 2 2019 KE.COM ALL COPYRIGHTS RESERVED 3 RESERVED 14 模型演变历程 2019 KE.COM ALL COPYRIGHTS RESERVED 15 模型演变历程 v1.0 初版模型系统 v2.0 深度学习模型 v2.0+ 效果持续优化 XGBoost DNN+RNN 特征建设 v1.0 初版模型系统 2019 KE.COM ALL COPYRIGHTS RESERVED 16 v1.0 - 初版模型系统概览 • 房源特征  可以盘点所有房源质量 2019 KE.COM ALL COPYRIGHTS RESERVED 20 模型演变历程 v1.0 初版模型系统 v2.0 深度学习模型 v2.0+ 效果持续优化 XGBoost DNN+RNN 特征建设 2019 KE.COM ALL COPYRIGHTS RESERVED 21 RNN RNN LSTM 2019 KE.COM ALL COPYRIGHTS

PyTorch 为基础开发，可见掌握 PyTorch 框架在人工智能行 业中的重要地位。 本书基于清华大学出版社出版的《TensorFlow 深度学习—深入理解人工智能算法》一书 进行二次撰写，代码部分完全基于 PyTorch 进行实现。考虑到本人能力有限、行文仓促，可 以预见地，本书会存在部分语句表达不准确、部分素材尚未创作完成、部分参考引用未能及 时补充、甚至一些错误出现，因此本书以开源、免费地方式发布，希望一方面能够帮助初学 Github Issues 页面提交： https://github.com/dragen1860/Deep-Learning-with-PyTorch-book/issues ❑ 本书主页，以及源代码，电子书下载，正式版也会在此同步更新： https://github.com/dragen1860/Deep-Learning-with-PyTorch-book ❑ 姊妹书《TensorFlow 第 2 章 回归问题 2.1 神经元模型 2.2 优化方法 2.3 线性模型实战 2.4 线性回归 2.5 参考文献 第 3 章 分类问题 3.1 手写数字图片数据集 3.2 模型构建 3.3 误差计算 3.4 真的解决了吗 3.5 非线性模型 3.6 表达能力 3.7 优化方法 3.8 手写数字图片识别体验 3.9 小结 3

2.5 定义损失函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 3.2.6 定义优化算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 3.2.7 训练 . . . . 定义损失函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 ii 3.3.6 定义优化算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 3.3.7 训练 . . . 3.7.2 重新审视Softmax的实现 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 3.7.3 优化算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 3.7.4 训练

Keras 模型？ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.3.6.1 保存/加载整个模型（结构 + 权重 + 优化器状态） . . . . . . . . . 28 3.3.6.2 只保存/加载模型的结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3 . . . . . . . . . . . . . . . 138 9 优化器 Optimizers 139 9.1 优化器的用法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 9.2 Keras 优化器的公共参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 13.2 图像分类模型的示例代码 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 13.2.1 使用 ResNet50 进行 ImageNet

������������������������������������������������������������������������������������� 9 1.5.2 线性回归代码演示 ������������������������������������������������������������������������������������������������ Pytorch 的的历史与发展，主要模 块构成与基础操作代码演示。重点介绍 Pytorch 的各个组件、编程方式、环境 搭建、基础操作代码演示。本章对有 Pytorch 开发经验的读者来说可以直接跳 过；对初次接触 Pytorch 的读者来说，通过本章学习认识 Pytorch 框架，搭建 好 Pytorch 的开发环境，通过一系列的基础代码练习与演示建立起对深度学习 与 Pytorch 框架的感性认知。 框架的感性认知。 本书内容以 Python 完成全部代码构建与程序演示。本章的主要目标是帮助初 次接触 Python 与 Pytorch 的读者搭建好开发环境，认识与理解 Pytorch 框架 中常见的基础操作函数、学会使用它们完成一些基础的数据处理与流程处理， 为后续内容学习打下良好基础。 好了，下面就让我们来一起开启这段 Pytorch 框架的深度学习破冰之旅。 PyTorch + OpenVINO

pytroch 搭建一个有模有样的神经网络系统了。 几年前，我在 Mooc 的《人工智能实战——Tensorflow 笔记》这门课上入门了 tensorflow，我 很喜欢这种讲授的风格。尽管这门课讲到后面，代码量也因为过于巨大从而导致上课节奏不好控 制，但它的目的达到了——学习者可以快速入门 tensorflow。而后来，因为很多项目的源码都是基 于 pytorch 的，我也开始转战 pytorch。 杂化，而是用到什么就讲什么。本书不可避免要 参考 [2] 的讲解方式，但我们对讲解顺序和内容，以及程序代码都做了大量的改进。说了那么多， 总之，我们的目标是写一个最好的最容易上手的 pytorch 入门教程——从全连接网络开始。 书中的示例代码在网站页面可以找到。每节末尾会提示“本节代码见 chapterX.py”。 20211006：完成本书第一版。 5 1. 准备章节 1.1 导入 r=learning_rate ) 现在我们先构思一下训练的主体程序，该程序训练 10 轮，并且每轮会训练一次，然后测试一 次准确率。训练函数的输入是训练数据、神经网络体、损失函数计算体以及优化器；测试函数不 需要优化器： epochs = 10 f or t in range ( epochs ) : print ( f ”Epoch␣{ t+1}\n−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−”

估值11亿美元 12 字节跳动 跨媒体分析推理技术、深度学习、自 然 语言处理、图像识别 资讯 中国 2012年 Pre-IPO轮融资 估值750亿美元 13 Netflix（网飞） 视频图像优化、剧集封面图片个性 化 、视频个性化推荐 媒体及内容 美国 1997年 上市 市值1418亿美元 14 Graphcore 智能芯片技术、机器学习 芯片 英国 2016年 D轮融资 估值17亿美元 Networks 深度学习、机器学习技术 物联网 日本 2016年 C轮融资 估值20亿美元 9 机器学习的范围 10 • 给定数据的预测问题 ✓ 数据清洗/特征选择 ✓ 确定算法模型/参数优化 ✓ 结果预测 • 不能解决什么 ✓ 大数据存储/并行计算 ✓ 做一个机器人 机器学习可以解决什么问题 11 机器学习发展史 总的来说，人工智能经历了逻辑推理、知识工程、机器 学习三个阶段。 用于描述和解决智能体（agent）在与环境的交 互过程中通过学习策略以达成回报最大化或实现 特定目标的问题 。 2. 机器学习的类型-强化学习 19 ✓ 机器学习方法 ✓ 模型 ✓ 损失函数 ✓ 优化算法 ✓ 模型评估指标 机器学习的概念 20 机器学习的概念-模型 机器学习首先要考虑使用什么样的模型。 模型的类别，大致有两种：一是概率模型(Probabilistic Model)和非概率模型

估值11亿美元 12 字节跳动 跨媒体分析推理技术、深度学习、自 然 语言处理、图像识别 资讯 中国 2012年 Pre-IPO轮融资 估值750亿美元 13 Netflix（网飞） 视频图像优化、剧集封面图片个性 化 、视频个性化推荐 媒体及内容 美国 1997年 上市 市值1418亿美元 14 Graphcore 智能芯片技术、机器学习 芯片 英国 2016年 D轮融资 估值17亿美元 anaconda.com/distribution/ 通常选64位 可以用默认安装，右图两个选择框都勾上 53 Python 的环境的安装 ⚫Jupyter notebook 在cmd环境下，切换到代码的 目录，输入命令： jupyter notebook之后就可以 启动jupyter botebook编辑器 ，启动之后会自动打开浏览器 ，并访问http://localhost:8088 ，默认跳转到 ⚫NumPy NumPy是一个用Python实现的科学计算的扩展程序库，包括： 1、一个强大的N维数组对象Array； 2、比较成熟的（广播）函数库； 3、用于整合C/C++和Fortran代码的工具包； 4、实用的线性代数、傅里叶变换和随机数生成函数。numpy和稀疏矩阵运算包scipy 配合使用更加方便。 NumPy（Numeric Python）提供了许多高级的数值编程工具，如：矩阵数据类型、