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課程簡介

深度學習簡介

  • 什麼是深度學習,以及它與傳統機器學習的區別
  • 在計算機視覺、NLP 等領域的實際應用
  • 深度學習生態系統概覽:TensorFlow 2.x、Keras、PyTorch
  • 搭建基於 GPU 加速的開發環境

深度學習機制

  • 人工神經元、激活函數及網絡層
  • 前向傳播與預測計算
  • 用於分類和回歸任務的損失函數
  • 梯度下降優化與反向傳播
  • 在 MNIST 數據集上訓練第一個神經網絡

用於計算機視覺的卷積神經網絡(CNN)

  • 理解卷積、濾波器及特徵圖
  • 池化層與降維
  • CNN 架構:LeNet、VGG 和 ResNet 概念
  • 構建並訓練用於圖像分類的 CNN
  • 可視化學習到的特徵及中間激活值

數據增強與提升模型準確性

  • 為何數據增強能防止過擬合並改善泛化能力
  • 圖像變換:旋轉、翻轉、縮放和裁剪
  • 使用 Keras 預處理層實現數據增強管道
  • Dropout、批歸一化及其他正則化技術
  • 通過驗證指標監控訓練過程並使用早停法

基於預訓練模型的遷移學習

  • 理解遷移學習及其原理
  • 從 Keras Applications 加載預訓練模型(ResNet、EfficientNet、MobileNet)
  • 特徵提取:凍結基礎層並訓練新的分類器
  • 微調:選擇性解凍層以適應特定領域
  • 在有限訓練數據下實現高準確率

循環網絡與序列建模

  • 入門順序數據與時間依賴關係
  • 循環神經網絡(RNN)及梯度消失問題
  • 用於長程依賴的 LSTM 和 GRU 單元
  • 訓練字符級文本生成模型
  • 詞嵌入(Word Embeddings)與 Keras 中的 Embedding 層

自然語言處理基礎

  • 文本預處理:分詞、填充與詞彙表構建
  • 使用 RNN 和 LSTM 構建文本分類器
  • 用於機器翻譯的序列到序列(Seq2Seq)模型概念
  • 注意力機制及其在現代 NLP 中的作用
  • 利用 TensorFlow 2.x 文本處理 API 進行實用 NLP 開發

最終項目:圖像描述

  • 在多模態架構中結合計算機視覺與 NLP
  • 使用預訓練 CNN 編碼器提取圖像特徵
  • 構建基於 LSTM 的解碼器以生成文本描述
  • 在 Keras 函數式 API 中管理多個輸入層
  • 訓練並評估端到端的描述生成管道

後續步驟與資源

  • 使用 TensorFlow Serving 部署訓練好的模型
  • 探索 Transformer 架構與大型語言模型
  • NVIDIA DLI 高級研討會及認證路徑
  • 社區資源、數據集及項目靈感

最低要求

  • 具備 Python 編程的基本能力(包括函數、循環、字典和數組)
  • 熟悉變量、條件判斷和数据結構等編程概念
  • 無需深度學習或機器學習的前期經驗

受眾對象

  • 希望轉型進入 AI 和機器學習領域的軟件開發人員及工程師
  • 希望掌握深度學習技能的數據分析師和數據科學家
  • 希望理解並應用神經網絡模型的技術專業人士
  • 剛剛開始探索深度學習的學生和研究者
 8 小時

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