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深度卷積網絡：原理與實踐

為了解決ai頭像生成的問題，作者彭博 這樣論述：

本書正文內容可分3部分，共9章：綜述篇（第1，6，9章）。這三章不需要編程和數學基礎，如果讀者尚不熟悉技術，推薦優先閱讀，尤其是第1和第9章。它們分別介紹：深度學習的基本概念，AlphaGo的架構綜述，深度學習的問題和未來展望。深度卷積網絡篇（第2，3，4，5章）。這四章結合理論與實際代碼，由淺入深，從神經網絡，到卷積網絡，到深度卷積網絡，讓讀者掌握深度卷積網絡的基礎知識、實踐技巧和新發展，是本書的關鍵所在，值得仔細閱讀。實戰篇（第7，8章）。這兩章分別講述AlphaGo和GAN的訓練和應用細節，包括詳細的代碼分析。 彭博，人工智能、量化交易、區塊鏈領域的技術專家，有2

0年以上的研發經驗。在人工智能與信息科技方面，對深度學習、機器學習、 計算機圖形學、智能硬件等有較為深入的研究；在量化交易方面，曾在全球大的外匯對沖基金負責程序化交易，對市場的微觀和宏觀行為有較為深入的理解；在區塊 鏈方面，對智能合約、DApp開發和自動交易有較為深入的實踐。 前言 引子·神之一手1 第1章 走進深度學習的世界5 1.1 從人工智慧到深度學習5 1.2 深度神經網路的威力：以AlphaGo為例8 1.2.1 策略網路簡述9 1.2.2 泛化：看棋譜就能學會下圍棋11 1.2.3 擬合與過擬合11 1.2.4 深度神經網路的速度優勢12 1.3 深度神經網路

的應用大觀13 1.3.1 圖像分類問題的難度所在13 1.3.2 用深度神經網路理解圖像15 1.3.3 AlphaGo中的深度神經網路17 1.3.4 自動發現規律：從資料A到答案B17 1.3.5 深度神經網路的更多應用18 1.3.6 從分而治之，到端對端學習24 1.4 親自體驗深度神經網路25 1.4.1 TensorFlow遊樂場25 1.4.2 MNIST數位識別實例：LeNet-527 1.4.3 策略網路實例28 1.4.4 簡筆劃：Sketch-RNN29 1.4.5 用GAN生成動漫頭像30 1.5 深度神經網路的基本特點31 1.5.1 兩大助力：算力、數據31 1.

5.2 從特徵工程，到逐層抽象32 1.5.3 深度神經網路學會的是什麼35 1.6 人工智慧與神經網路的歷史36 1.6.1 人工智慧的兩大學派：邏輯與統計37 1.6.2 人工智慧與神經網路的現代編年史37 第2章 深度卷積網路：第一課42 2.1 神經元：運作和訓練43 2.1.1 運作：從實例說明43 2.1.2 訓練：梯度下降的思想44 2.1.3 訓練：梯度下降的公式46 2.1.4 訓練：找大小問題的初次嘗試48 2.1.5 訓練：Excel的實現 50 2.1.6 重要知識：批大小、mini-batch、epoch51 2.2 深度學習框架MXNet：安裝和使用51 2.2.

1 計算圖：動態與靜態52 2.2.2 安裝MXNet：準備工作53 2.2.3 在Windows下安裝MXNet54 2.2.4 在macOS下安裝MXNet：CPU版57 2.2.5 在macOS下安裝MXNet：GPU版58 2.2.6 在Linux下安裝MXNet59 2.2.7 安裝Jupyter演算本59 2.2.8 實例：在MXNet訓練神經元並體驗調參60 2.3 神經網路：運作和訓練63 2.3.1 運作：前向傳播，與非線性啟動的必要性63 2.3.2 運作：非線性啟動64 2.3.3 訓練：梯度的計算公式66 2.3.4 訓練：實例69 2.3.5 訓練：Excel的實現7

0 2.3.6 訓練：反向傳播71 2.3.7 重要知識：梯度消失，梯度爆炸72 2.3.8 從幾何觀點理解神經網路72 2.3.9 訓練：MXNet的實現73 第3章 深度卷積網路：第二課 77 3.1 重要理論知識77 3.1.1 數據：訓練集、驗證集、測試集77 3.1.2 訓練：典型過程79 3.1.3 有監督學習：回歸、分類、標籤、排序、Seq2Seq79 3.1.4 無監督學習：聚類、降維、自編碼、生成模型、推薦81 3.1.5 訓練的障礙：欠擬合、過擬合82 3.1.6 訓練的細節：局部極值點、鞍點、梯度下降演算法83 3.2 神經網路的正則化85 3.2.1 修改損失函數：L

2和L1正則化85 3.2.2 修改網路架構：Dropout正則化86 3.2.3 更多技巧：集合、多工學習、參數共用等86 3.2.4 資料增強與預處理88 3.3 神經網路的調參89 3.3.1 學習速率89 3.3.2 批大小90 3.3.3 初始化方法92 3.3.4 調參實戰：重返TensorFlow遊樂場93 3.4 實例：MNIST問題95 3.4.1 重要知識：SoftMax層、交叉熵損失96 3.4.2 訓練代碼與網路架構98 3.4.3 超越MNIST：最新的Fashion-MNIST資料集101 3.5 網路訓練的常見bug和檢查方法103 3.6 網路訓練性能的提高10

4 第4章 深度卷積網路：第三課106 4.1 卷積網路：從實例說明106 4.1.1 實例：找橘貓，最原始的方法107 4.1.2 實例：找橘貓，更好的方法108 4.1.3 實例：卷積和池化108 4.1.4 卷積網路的運作111 4.2 運作：AlphaGo眼中的棋盤112 4.2.1 棋盤的編碼113 4.2.2 最簡化的策略網路115 4.2.3 最簡化的策略網路：特徵層和卷積後的結果116 4.3 卷積神經網路：進一步瞭解122 4.3.1 卷積核、濾波器與參數量的計算122 4.3.2 運作和訓練的計算123 4.3.3 外襯與步長124 4.3.4 縮小圖像：池化與全域池化1

26 4.3.5 放大圖像：轉置卷積127 4.4 實例：用卷積網路解決MNIST問題128 4.4.1 網路架構的定義與參數量的計算129 4.4.2 訓練MNIST網路130 4.4.3 在MXNet運行訓練後的網路131 4.4.4 調參實例133 4.4.5 在Fashion-MNIST資料集的結果133 4.5 MXNet的使用技巧134 4.5.1 快速定義多個層134 4.5.2 網路的保存與讀取135 4.5.3 圖像資料的打包和載入135 4.5.4 深入MXNet訓練細節136 4.5.5 在流覽器和移動設備運行神經網路139 第5章 深度卷積網路：第四課141 5.1

經典的深度卷積網路架構142 5.1.1 深度學習革命的揭幕者：AlexNet142 5.1.2 常用架構：VGG系列145 5.1.3 去掉全連接層：DarkNet系列147 5.2 網路的視覺化：以AlexNet為例150 5.3 遷移學習：精調、預訓練等155 5.4 架構技巧：基本技巧157 5.4.1 感受野與縮小卷積核157 5.4.2 使用1×1卷積核158 5.4.3 批規範化160 5.4.4 實例：回顧Fashion-MNIST問題161 5.4.5 實例：訓練CIFAR-10模型164 5.5 架構技巧：殘差網路與通道組合169 5.5.1 殘差網路：ResNet的思想1

69 5.5.2 殘差網路：架構細節171 5.5.3 殘差網路：來自于集合的理解與隨機深度172 5.5.4 殘差網路：MXNet實現，以策略網路為例173 5.5.5 通道組合：Inception模組174 5.5.6 通道組合：XCeption架構，深度可分卷積177 5.5.7 實例：再次訓練CIFAR-10模型178 5.6 架構技巧：更多進展181 5.6.1 殘差網路進展：ResNext、Pyramid Net、DenseNet181 5.6.2 壓縮網路：SqueezeNet、MobileNet、ShuffleNet183 5.6.3 卷積核的變形188 5.7 物體檢測與圖像

分割189 5.7.1 YOLO v1：即時的物體檢測網路190 5.7.2 YOLO v2：更快、更強192 5.7.3 Faster R-CNN：準確的物體檢測網路194 5.7.4 Mask-RCNN：準確的圖像分割網路195 5.8 風格轉移197 第6章 AlphaGo架構綜述200 6.1 從AlphaGo到AlphaZero201 6.1.1 AlphaGo v13與AlphaGo v18201 6.1.2 AlphaGo Master與AlphaGoZero202 6.1.3 解決一切棋類：AlphaZero204 6.2 AlphaGo的對弈過程205 6.2.1 策略網路

205 6.2.2 來自人類的思路208 6.2.3 蒙特卡洛樹搜索與估值問題209 6.2.4 從快速走子估值到價值網路211 6.2.5 從搜尋樹看策略與價值網路的作用213 6.2.6 策略與價值網路的運作實例215 6.3 AlphaGo中的深度卷積網路架構217 6.4 AlphaGo的訓練過程219 6.4.1 原版AlphaGo：策略梯度方法219 6.4.2 新版AlphaGo：從蒙特卡洛樹搜索學習220 6.5 AlphaGo方法的推廣221 第7章 訓練策略網路與實戰224 7.1 訓練前的準備工作224 7.1.1 棋譜數據225 7.1.2 落子模擬226 7.1.3

終局判斷226 7.2 訓練代碼227 7.2.1 主程序：train.py227 7.2.2 訓練參數：config.py233 7.2.3 輔助函數：util.py234 7.2.4 棋盤隨機變換：symmetry.py235 7.2.5 訓練實例236 7.3 對弈實戰237 第8章 生成式對抗網路：GAN240 8.1 GAN的起源故事240 8.2 GAN的基本原理242 8.2.1 生成模型：從圖像到編碼，從編碼到圖像242 8.2.2 GAN的基本效果243 8.2.3 GAN的訓練方法246 8.3 實例：DCGAN及訓練過程248 8.3.1 網路架構248 8.3.2

訓練代碼249 8.4 GAN的更多架構和應用255 8.4.1 圖像轉移：CycleGAN系列255 8.4.2 生成高解析度圖像：nVidia的改進260 8.4.3 自動提取資訊：InfoGAN261 8.4.4 更多應用264 8.5 更多的生成模型方法266 8.5.1 自編碼器：從AE到VAE266 8.5.2 逐點生成：PixelRNN和PixelCNN系列267 8.5.3 將VAE和GAN結合：CVAE-GAN268 第9章 通向智能之秘272 9.1 電腦視覺的難度272 9.2 對抗樣本，與深度網路的特點276 9.3 人工智慧的挑戰與機遇278 9.3.1 棋類遊戲中

的電腦陷阱278 9.3.2 偏見、過濾氣泡與道德困境280 9.3.3 語言的迷局283 9.3.4 強化學習、機器人與目標函數286 9.3.5 創造力、審美與意識之謎290 9.3.6 預測學習：機器學習的前沿293 9.4 深度學習的理論發展295 9.4.1 超越反向傳播：預測梯度與生物模型295 9.4.2 超越神經網路：Capsule與gcForest297 9.4.3 泛化問題300 9.5 深度學習與人工智慧的展望304 9.5.1 工程層面304 9.5.2 理論層面304 9.5.3 應用層面305 跋 人工智慧與我們的未來306 附錄 深度學習與AI的網路資源310

深度學習框架PyTorch：入門與實踐

為了解決ai頭像生成的問題，作者陳雲 這樣論述：

書從多維數組Tensor開始，循序漸進地帶領讀者了解PyTorch各方面的基礎知識，並結合基礎知識和前沿研究，帶領讀者從零開始完成幾個經典有趣的深度學習小目，包括GAN生成動漫頭像、AI濾鏡、AI寫詩等。本書沒有簡單機械地介紹各個函數接口的使用，而是嘗試分門別類、循序漸進地向讀者介紹PyTorch的知識，希望讀者對PyTorch有一個完整的認識。本書內容由淺入深，無論是深度學習的初學者，還是第一次接觸PyTorch的研究人員，都能在學習本書的過程中快速掌握PyTorch。即使是有一定PyTorch使用經驗的用戶，也能夠從本書中獲得對PyTorch 不一樣的理解。 陳雲，Python程序員

、Linux愛好者和PyTorch源碼貢獻者。主要研究方向包括計算機視覺和機器學習。「2017知乎看山杯機器學習挑戰賽」一等獎，「2017天池醫療AI大賽」第八名。熱衷於推廣PyTorch，並有豐富的使用經驗，活躍於PyTorch論壇和知乎相關板塊。

路徑搜尋演算法運用於3D虛擬隊形分列式系統之研究

為了解決ai頭像生成的問題，作者林長慶 這樣論述：

在許多重大的慶典或競賽大多會有分列式之表演，代表著組織團隊之強健及其精神的象徵。本文擬提出以A*路徑搜尋演算法(A* pathfinding algorithm)設置目標點的方式，結合角色動畫，配合設置生成點(Spawn Point)控制虛擬化身(Avatar)的產生；同時藉由觸發器的配置引發分列式隊形作變換，以及促使虛擬化身作各式之角色動畫，建構出虛擬化身之隊形分列式展演系統。如此運用A*路徑搜尋演算法完成的3D虛擬隊形分列式系統，可模擬真實分列式展演的效果與其角色動畫之展現，亦可作為排演實境分列式之演練工具；其中多變的角色動畫運用，可應用於角色動畫之製作、3D遊戲角色動作之規劃等，其行走

路徑的規劃，可應用於3D導覽系統之開發與VR舞台走秀演練之用。是故，此多樣的隊形變化與虛擬化身角色動畫之結合，呈現出3D虛擬團隊之力與美。