Keras 拥有强大的多 GPU 和分布式训练支持 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.6 Keras 的发展得到深度学习生态系统中的关键公司的支持 . . . . . . . . . . . . . . 7 3 快速开始 8 3.1 Sequential 顺序模型指引 . . . . . . . . . . . . . . . . 您已经不断与使用 Keras 构建的功能进行交互 - 它在 Netflix, Uber, Yelp, Instacart, Zocdoc, Square 等众多网站上使用。它尤其受以深度学习作为产品核心的创业公司的欢迎。 Keras 也是深度学习研究人员的最爱，在上载到预印本服务器 arXiv.org 的科学论文中被提 及的次数位居第二。Keras 还被大型科学组织的研究人员采用，特别是 CERN 和 TensorFlow 后端 • 微软的 CNTK 后端 • Theano 后端 亚马逊也正在为 Keras 开发 MXNet 后端。 如此一来，你的 Keras 模型可以在 CPU 之外的不同硬件平台上训练： • NVIDIA GPU。 • Google TPU，通过 TensorFlow 后端和 Google Cloud。 • OpenGL 支持的 GPU, 比如 AMD, 通过 PlaidML

共同获得了2018年计算机科学的最高奖项 ——ACM图灵奖。 深度学习界的执牛耳者 Andrew Ng 中文名吴恩达，斯坦福大学副教 授，前“百度大脑”的负责人与百 度首席科学家。 6 李航, 现任字节跳动科技有限公司人 工智能实验室总监，北京大学、南京 大学客座教授，IEEE 会士，ACM 杰 出科学家，CCF 高级会员。 代表作：《统计学习方法》 国内泰斗 周志华，南京大学计算机科学与技 术系主任 、人工智能学院院长。 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 15 NVIDIA（英伟达） 智能芯片技术 芯片 美国 1993年 上市 市值1450亿美元 16 Brainco 脑机接口 教育、医疗、智能硬件 美国 2015年 天使轮融资 融资额600万美元 17 Waymo 自动驾驶 交通 美国 2016年 C轮融资 估值1050亿美元 18 ABB Robotics 机器人及自动化技术 机器人 瑞士 神经元 (z ) 1 (z ) = e− z 1 + z 24 主要的几种神经网络 标准神经网络(NN) 递归神经网络 (RNN) 卷积神经网络(CNN) 25 深度学习的硬件 26 • TPU (Tensor Processing Units) Google Cloud TPU. https://cloud.google.com/tpu NVIDIA V100

3 2016.3 2014.11 2013.12 2012.12 2016.8 Intel 153亿美元收购无人驾驶 技术公司 Mobileye DeepMind AlphaGo 围棋AI击 败李世石 Google 6.6亿美元收购深度学 习公司 DeepMind Facebook 建立人工智能实验室 并聘用 Yann LeCun 深度学习鼻祖 Hinton 赢得 ImageNet图像识别竞赛 ImageNet图像识别竞赛 赢得ImageNet 5项主要比赛中 的3项世界冠军 软银孙正义收购Google旗下的 机器人公司Boston Dynamics 和Schaft 通用 10亿美元 收购无人驾驶技 术初创公司Cruise Automation 首次中国公司在ImageNet竞赛 夺冠，视频分析技术登顶 人脸识别大幅提高精度，商汤科 技首次突破人类肉眼识别准确率 ，领先于Facebook 深度学习驱动的语音 识别大幅提升精度 软银孙正义设立1000亿美元人 工智能基金，320亿美元收购芯 片架构公司ARM 2016.7 公司简介 历史业绩 领先技术 20年 科研经验 800余位 技术研发人员 150余位 人工智能博士 唯一 深度学习 平台公司 累计融资 全球最大 核心技术 全球领先 商业营收 市占率 行业第一 400余家 大型客户伙伴 共同发展

12.3.2 并行计算与通信 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513 12.4 硬件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 767 Bibliography 769 xv xvi 前言 几年前，在大公司和初创公司中，并没有大量的深度学习科学家开发智能产品和服务。我们中年轻人（作者） 进入这个领域时，机器学习并没有在报纸上获得头条新闻。我们的父母根本不知道什么是机器学习，更不用 说为什么我们可能更喜欢 就在过去的五年里，深度学习给世界带来了惊喜，推动了计算机视觉、自然语言处理、自动语音识别、强化学 习和统计建模等领域的快速发展。有了这些进步，我们现在可以制造比以往任何时候都更自主的汽车（不过 可能没有一些公司试图让大家相信的那么自主），可以自动起草普通邮件的智能回复系统，帮助人们从令人 压抑的大收件箱中解放出来。在围棋等棋类游戏中，软件超越了世界上最优秀的人，这曾被认为是几十年后 的事。这些工具已经

个人简介——达观数据CEO 陈运文 达观数据：全球领先的文本智能处理专家 l 为企业提供文本挖掘、知识图谱、搜索引擎和个性化推荐等文本智能处理技术服 务，是国内首家将自动语义分析技术应用于企业数据化运营的人工智能公司 专注于文本挖掘的国际领军人工智能企业 l 获得全球三十大最佳AI企业等荣誉，拥有国家级高新技术企业、CMMI3资质认 证、ISO9001质量管理体系认证、双软认证等最全面的企业服务资质。 权 O O I-CF-2 O O 标签： E-CP-1 O I-CP-2 O O I-CF-1 E-CF-1 O O B-CF-2 E-CF-2 O 输出： (美国,国家-总统,特朗普) (苹果公司,公司-创立者,乔布斯) 输入：美 国 总 统 特 朗 普 将 考 察 苹 果 公 司 , 该 公 司 由 乔 布 斯 创 立。 05 总结&QA 总结：深度学习用于文本挖掘的优缺点 优点： 1，可以使用非监督数据训练字词向量，提升泛化能力 2，端到端，提供新思路 3，一些模型结构能够克服传统模型缺点 缺点： 1，小数据量效果不一定好 2，调参工作量有时不亚于特征工程 3，客户部署硬件环境限制 总结：一些实践经验 1，在业务场景下，尽量收集并理解数据，分析问题本质，选择合适模型 2，初始阶段可以使用传统机器学习模型快速尝试，作为baseline版本 3，疑难问题使用端到端的方式也许会有惊喜

共同获得了2018年计算机科学的最高奖项 ——ACM图灵奖。 机器学习界的执牛耳者 Andrew Ng 中文名吴恩达，斯坦福大学副教 授，前“百度大脑”的负责人与百 度首席科学家。 6 李航, 现任字节跳动科技有限公司人 工智能实验室总监，北京大学、南京 大学客座教授，IEEE 会士，ACM 杰 出科学家，CCF 高级会员。 代表作：《统计学习方法》 机器学习界的国内泰斗 周志华，南京大学计算机科学与技 术系主任 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 15 NVIDIA（英伟达） 智能芯片技术 芯片 美国 1993年 上市 市值1450亿美元 16 Brainco 脑机接口 教育、医疗、智能硬件 美国 2015年 天使轮融资 融资额600万美元 17 Waymo 自动驾驶 交通 美国 2016年 C轮融资 估值1050亿美元 18 ABB Robotics 机器人及自动化技术 机器人 瑞士 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、 矢量处理，以及精密的运算库。专为进行严格的数字处理而产生。多为很多大型金融 公司使用，以及核心的科学计算组织如：Lawrence Livermore，NASA用其处理一些 本来使用C++，Fortran或Matlab等所做的任务。 60 Python模块-NumPy 切片

360浏览器 月活跃用户数量为3.03亿 360导航 日均独立访问用户为8900万人 日均点击量约为4.51亿次 360搜索 稳定拥有35%以上的市场份额 中国最大的互联网安全公司 360智能硬件 智能摄像头超400万，儿童手表超 350万，行车记录仪超300万 SACC2017 奇虎360 安全 ——360的基因 SACC2017 【万物互联的新时代】 线上安全 线下安全

型，称为感知机(Perceptron)，如图 1.5 所示，输出值?与真实值 之间的误差用于调整神经 元的权重参数{? , ? , … , ? }。Frank Rosenblatt 随后基于“Mark 1 感知机”硬件实现感知 机模型，如图 1.6、图 1.7 所示，输入为 400 个单元的图像传感器，输出为 8 个节点端 子，它可以成功识别一些英文字母。一般认为 1943 年~1969 年为人工智能发展的第一次兴 提出了生成对抗网络，通过对抗训练的方式学习样本的 真实分布，从而生成逼近度较高的样本。此后，大量的生成对抗网络模型相继被提出，最 新的图片生成效果已经达到了肉眼难辨真伪的逼真度。2016 年，DeepMind 公司应用深度 神经网络到强化学习领域，提出了 DQN 算法，在 Atari 游戏平台中的 49 个游戏上取得了 与人类相当甚至超越人类的水平；在围棋领域，DeepMind 提出的 AlphaGo 和 AlphaGo GPU 上从 零开始训练了 40 天才得以超越所有的 AlphaGo 历史版本；自动网络结构搜索算法使用了 800 块 GPU 同时训练才能优化出较好的网络结构。 目前普通消费者能够使用的深度学习加速硬件设备主要来自 NVIDIA 的 GPU 显卡， 图 1.12 例举了从 2008 年到 2017 年 NVIDIA GPU 和 x86 CPU 的每秒 10 亿次的浮点运算数 (GFLOPS)的指标变换曲线。可以看到，x86

扩增数据 – 各种图像增强，加噪声 • 非监督学习 - 聚类 • 迁移学习 – 利用相似任务训练好的网络 • 生成样本数据 – 深度生成对抗网络 SACC2017 深度学习 训练框架 和 硬件选择 不同场景，不同框架 特性 GTX - 1080TI G7-P40 PCIe-V100 GPU核心 GPU微架构 Pascal Pascal Volta 核心代号 GP104 GP102 预算少1080 TI SACC2017 深度学习 – 打通训练和应用的闭环 RapidFlow 训练平台 底层硬件加速 操作系统 应用场景 add conv w x b 公共计算库 X86 优化 Android 优化 iOS 优化 GPU 优化 内存池 硬件设备 网络模型 • 越来越多的应用场景，云服务，Android，iOS, 闸机嵌入式 • 越来越复杂的限制条件， 查看日志 提交/管理任务 用户 docker.oa.co m 自动拉取镜像 Redis 冷数据 热任务/监控数据/集群信息 • 任务监控与自动重启 • 分布式多机训练，不可避免遇到由于硬件/网 络波动引起的异常 • 监控任务运行状况，当任务发生异常时，选 择不同的重启策略 • 集群管理与监控 • 节点心跳异常告警 • 运维工具化，快速屏蔽/启动异常机器 • 灵活的资源分配

SLAM应用介绍 • 增强现实：Google Tango Google的Tango项目演示视频 Tango为终端开发者提供了从硬件到软件的整套AR开发套件 SLAM应用介绍 • 混合现实：微软HoloLens HoloLens融合了场景位置感知和头盔显示技术，并提供了完整的软硬件解决方案。 Hololens部分传感器 左右双目+前视RGB摄像头+深度传感器 Hololens宣传视频 视觉SLAM 视觉SLAM • 主要传感器 • 单目摄像头 • 双目摄像头 • 多目摄像头 • 其它辅助传感器 • 廉价IMU、GPS • 深度传感器 • 优势 • 硬件成本低廉 • 小范围内定位精度较高 • 无需预先布置场景 基本原理：多视图几何 投影函数 主要模块 • 特征跟踪 • 获得一堆特征点轨迹 • 相机姿态恢复与场景三维结构恢复 • 求解相机参数和三维点云 • 如何处理循环回路序列和多视频序列？