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Matlab在深度学习和神经网络中的应用.md

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简介：
本篇文章主要介绍如何使用MATLAB进行深度学习与神经网络开发，涵盖相关工具箱的应用、模型搭建及训练方法等内容。 通过本讲义的学习，您已经初步掌握了Matlab在深度学习与神经网络领域的应用，包括从神经网络的构建与训练到深度学习在图像处理和自然语言处理中的应用。深度学习是人工智能的一个前沿领域，希望您能继续深入研究，探索更多高级模型和技术，为解决实际问题提供创新解决方案。

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  • Matlab在深度学习和神经网络中的应用.md
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    本篇文章主要介绍如何使用MATLAB进行深度学习与神经网络开发，涵盖相关工具箱的应用、模型搭建及训练方法等内容。 通过本讲义的学习，您已经初步掌握了Matlab在深度学习与神经网络领域的应用，包括从神经网络的构建与训练到深度学习在图像处理和自然语言处理中的应用。深度学习是人工智能的一个前沿领域，希望您能继续深入研究，探索更多高级模型和技术，为解决实际问题提供创新解决方案。
     
  • 卷积神经网络在深度学习中的应用.pptx
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    本PPT探讨了卷积神经网络(CNN)在深度学习领域的理论基础及其广泛应用，包括图像识别、语音处理等，并分析其优势和挑战。 深度学习是机器学习领域中的一个新兴研究方向，它的引入使机器学习更加接近最初的人工智能目标。在搜索技术、数据挖掘、自然语言处理和多媒体等领域，深度学习已经取得了显著的成果。它能够模仿人类的认知活动如视觉感知与思考，并解决了许多复杂的模式识别问题，推动了人工智能技术的发展。 卷积神经网络是一种包含卷积计算且具有多层结构的前馈神经网络，是目前深度学习领域内的代表性算法之一。本段落旨在概述传统经典神经网络和卷积神经网络的相关知识，希望能为需要进行PPT讲解的人提供帮助。
     
  • 机器学习、深度学习、神经网络与深度神经网络.docx
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    本文档探讨了机器学习的基础概念，并深入解析了深度学习及其核心组件——神经网络和深度神经网络的工作原理和发展现状。 1.1 机器学习算法 随着多年的发展，机器学习领域已经涌现出了多种多样的算法。例如支持向量机（SVM）、K近邻（KNN）、K均值聚类（K-Means）、随机森林、逻辑回归和神经网络等。 从这些例子可以看出，尽管神经网络在当前的机器学习中占据了一席之地，但它仅仅是众多算法之一。除了它之外，还有许多其他重要的技术被广泛使用。 1.2 机器学习分类 根据学习方式的不同，可以将机器学习分为有监督、无监督、半监督和强化学习四大类： - **有监督学习**：这种类型的学习涉及带有标签的数据集，在这些数据集中每个样本都包含特征X以及相应的输出Y。通过这种方式，算法能够从标记好的示例中进行训练，并逐步提高预测准确性。 - **无监督学习**：在这种情况下，提供给模型的是未标注的输入变量集合（即只有X），没有明确的目标或结果标签供参考。目标是让机器找出数据中的内在结构、模式或者群组等信息。 - **半监督学习**：该方法结合了有监督和无监督的特点，在训练过程中既利用带有标签的数据，也使用大量未标记的信息来改进模型性能。 - **强化学习**：这是一种通过试错机制进行的学习方式。在这种框架下，智能体（agent）执行操作并根据环境反馈获得奖励或惩罚作为指导信号，从而学会如何采取行动以最大化长期累积回报。 半监督方法的一个优点是它只需要少量的标注数据就能实现有效的训练，并且避免了完全依赖于无标签信息可能带来的不确定性问题。
     
  • 图数据集与图神经网络在深度学习中的应用
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    本研究探讨了图数据集及其在图神经网络中的应用，深入分析这些技术如何推动深度学习领域的发展和创新。 近年来，在深度学习领域对图方向的任务越来越重视，并通过利用图神经网络来挖掘现实生活中各种可以用图形表示的事物（如社交网络、论文引用关系、分子结构）等，以实现更好的数据表示并提高下游任务的性能。 在这些研究中，图数据集扮演着至关重要的角色。它们由一些点和线组成，用于表达实体之间的相互联系：其中点代表的是实体本身，而连接各节点的线则代表着相应的关系。例如，在一个图形模型里，“v”可以表示顶点（即单个实体），“e”为边（体现两个或多个实体间的关联）；整张图通常用“u”来标识。 在深度学习的应用中，以下是一些常用的图数据集：Cora、Citeseer (简写为 Cite)、Pubmed、DBLP、ACM、AMAP、AMAC、Corafull（完整的 Cora 数据集）、WIKI、BAT 和 EAT。每个点和边都携带着特定的信息或属性，这些信息有助于更深入地理解图结构及其应用价值。 以上是深度学习研究中常用的11个图形数据集合的概览。
     
  • MatLab中的强化学习_深度Q学习与神经网络在网格迷宫问题的应用
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    本文探讨了利用MATLAB平台进行深度Q学习及神经网络技术的应用，重点分析了其在解决复杂网格迷宫问题上的效能和优势。 MatLab强化学习代码包用于使用深度Q学习解决网格迷宫问题。详细说明可参看我的专栏《强化学习与控制》。 I thought what Id do was Id pretend I was one of those deaf-mutes, or should I? 这句话可以重写为：我想我可能会假装自己是那些聋哑人中的一个，或者我应该这么做吗？
     
  • 深度学习神经网络(DNN)
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    深度学习神经网络（DNN）是一种模仿人脑工作方式的人工智能技术，通过多层结构学习数据特征，广泛应用于图像识别、语音处理和自然语言理解等领域。 个人从网络收集资料，本资料共分为九个部分介绍深度神经网络。
     
  • 神经网络与深度学习（中文版）
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    《神经网络与深度学习》是一本深入浅出地介绍人工神经网络和深度学习技术原理及其应用实践的书籍。中文版致力于帮助读者理解并掌握这一前沿科技领域的核心知识。 《神经网络与深度学习》中文版，带目录高清版，作者是Michael Nielsen。
     
  • 卷积神经网络——深度学习
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    卷积神经网络（CNN）是深度学习中用于图像识别和处理的重要模型，通过多层卷积提取特征，广泛应用于计算机视觉领域。 卷积神经网络（CNN）是深度学习领域的重要组成部分，在图像识别和处理任务中表现出色。其主要特点是利用卷积层和池化层来提取并学习图像特征，并通过多层非线性变换实现复杂模式的识别。 1. **基础知识** - **二维互相关运算**：这是卷积神经网络的基础操作，输入数组与卷积核（也叫滤波器）进行相互作用。具体来说，卷积核在输入数组上滑动，在每个位置计算子区域乘积和。 - **二维卷积层**：该过程通过将输入数据与多个卷积核执行互相关运算，并加上偏置来生成输出特征图，表示特定空间维度上的特征信息。 - **感受野**：一个重要的概念是“感受野”，即单个神经元可以接收的局部区域。随着网络层次加深，每个元素的感受野增大，能够捕捉更广泛的输入数据模式。 - **卷积层超参数**：包括填充（padding）和步幅（stride），用于控制输出尺寸的一致性和移动速度；此外还有多个输入通道的概念，这允许处理多维图像，并通过1×1的卷积核调整通道数量。 2. **简洁实现** - 使用PyTorch中的`nn.Conv2d`可以轻松创建二维卷积层。该函数接受参数如输入和输出通道数、卷积核大小、步幅以及填充等。 - `forward()`方法接收四维张量作为输入（批量大小，通道数量，高度及宽度），并返回同样结构的张量但可能改变的是特征图的数量及其尺寸。 3. **池化操作** - 池化层用于减少计算复杂度和防止过拟合。它们通过对输入数据进行下采样来实现这一点。 - 最大池化选择窗口内的最大值，而平均池化则取窗口内所有值的均值得到输出；PyTorch中的`nn.MaxPool2d`能够执行这些操作。 4. **LeNet** - LeNet是早期用于手写数字识别的一个卷积神经网络架构。它由Yann LeCun提出，包含一系列卷积层、池化层和全连接层。 5. **常见CNN模型** - **AlexNet**：在ImageNet竞赛中取得突破性进展的深度学习模型，首次证明了深层结构在网络图像识别中的有效性。 - **VGG网络（Visual Geometry Group）**：以其深且窄的设计著称，大量使用3×3卷积核以增加网络深度和复杂度。 - **NiN (Network in Network)**：引入微小的全连接层来增强特征表达能力。 - **GoogLeNet (Inception Network)**：采用创新性的“inception”模块设计，允许不同大小的滤波器并行工作以提高计算效率和模型性能。 这些架构的发展推动了卷积神经网络的进步，并使其成为现代深度学习系统的核心组成部分。对于图像分类、目标检测、语义分割及图像生成等领域而言，理解和掌握CNN的基本原理与实现方式至关重要。
     
  • 基于深度学习的循环神经网络在股价预测中的应用
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    本研究探讨了利用深度学习技术中的循环神经网络(RNN)模型进行股价预测的应用。通过分析历史股票数据，RNN能够捕捉时间序列特征，提高预测准确性。该方法为投资者提供有力决策支持工具。 深度学习通过循环神经网络来预测股价走势，这种方法涵盖了多种情况，并提供了多个实例以及简要的原理解释。