TensorFlow+Keras自然語(yǔ)言處理實(shí)戰(zhàn)

第1章  自然語(yǔ)言之道     1
1.1  何謂自然語(yǔ)言處理     1
1.1.1  自然語(yǔ)言處理是門(mén)技術(shù)     1
1.1.2  傳統(tǒng)自然語(yǔ)言處理     2
1.2  自然語(yǔ)言處理為什么難——以簡(jiǎn)單的情感分析為例     3
1.3  自然語(yǔ)言處理的展望     5
1.3.1  自然語(yǔ)言處理對(duì)于人工智能的意義     6
1.3.2  自然語(yǔ)言在金融、法律、醫(yī)療健康等方面的應(yīng)用     6
1.4  搭建環(huán)境1：安裝Python  7
1.4.1  Anaconda的下載與安裝     7
1.4.2  Python編譯器PyCharm的安裝     10
1.4.3  使用Python計(jì)算softmax函數(shù)     14
1.5  搭建環(huán)境2：安裝TensorFlow 2.1  15
1.5.1  安裝TensorFlow 2.1的CPU版本     15
1.5.2  安裝TensorFlow 2.1的GPU版本     15
1.5.3  練習(xí)——Hello TensorFlow   18
1.6  實(shí)戰(zhàn)——酒店評(píng)論的情感分類     19
1.6.1  步：數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備     19
1.6.2  第二步：數(shù)據(jù)的處理     20
1.6.3  第三步：模型的設(shè)計(jì)     20
1.6.4  第四步：模型的訓(xùn)練     21
1.6.5  第五步：模型的結(jié)果和展示     22
1.7  本章小結(jié)     22
 
第2章  Hello TensorFlow & Keras  23
2.1  TensorFlow & Keras  23
2.1.1  模型！模型！還是模型！     24
2.1.2  使用Keras API實(shí)現(xiàn)鳶尾花分類的例子（順序模式）     24
2.1.3  使用Keras函數(shù)式編程實(shí)現(xiàn)鳶尾花分類的例子（重點(diǎn)）     27
2.1.4  使用保存的Keras模式對(duì)模型進(jìn)行復(fù)用     30
2.1.5  使用TensorFlow標(biāo)準(zhǔn)化編譯對(duì)iris模型進(jìn)行擬合     31
2.1.6  多輸入單一輸出TensorFlow編譯方法（選學(xué)）     35
2.1.7  多輸入多輸出TensorFlow編譯方法（選學(xué)）     38
2.2  全連接層詳解     40
2.2.1  全連接層的定義與實(shí)現(xiàn)     40
2.2.2  使用TensorFlow自帶的API實(shí)現(xiàn)全連接層     42
2.2.3  打印顯示已設(shè)計(jì)的model結(jié)構(gòu)和參數(shù)     45
2.3  懶人的福音——Keras模型庫(kù)     47
2.3.1  ResNet50模型和參數(shù)的載入     47
2.3.2  使用ResNet50作為特征提取層建立模型     49
2.4  本章小結(jié)     51
 
第3章  深度學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)     52
3.1  BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介     53
3.2  BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)基礎(chǔ)算法詳解     56
3.2.1  小二乘法（LS算法）詳解     56
3.2.2  道士下山的故事——梯度下降算法     58
3.3  反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反向傳播算法介紹     61
3.3.1  深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)     61
3.3.2  鏈?zhǔn)角髮?dǎo)法則     62
3.3.3  反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理與公式推導(dǎo)     64
3.3.4  反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理的激活函數(shù)     69
3.3.5  反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理的Python實(shí)現(xiàn)     70
3.4  本章小結(jié)     74
 
第4章  卷積層與MNIST實(shí)戰(zhàn)     75
4.1  卷積運(yùn)算基本概念     75
4.1.1  卷積運(yùn)算     76
4.1.2  TensorFlow中卷積函數(shù)實(shí)現(xiàn)詳解     78
4.1.3  池化運(yùn)算     80
4.1.4  softmax激活函數(shù)     81
4.1.5  卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理     82
4.2  編程實(shí)戰(zhàn)：MNIST手寫(xiě)體識(shí)別     85
4.2.1  MNIST數(shù)據(jù)集     85
4.2.2  MNIST數(shù)據(jù)集特征和標(biāo)簽介紹     87
4.2.3  TensorFlow 2.X編程實(shí)戰(zhàn)：MNIST數(shù)據(jù)集     89
4.2.4  使用自定義的卷積層實(shí)現(xiàn)MNIST識(shí)別     93
4.3  本章小結(jié)     96
 
第5章  TensorFlow Datasets和TensorBoard詳解     97
5.1  TensorFlow Datasets簡(jiǎn)介     97
5.1.1  Datasets數(shù)據(jù)集的安裝     99
5.1.2  Datasets數(shù)據(jù)集的使用     99
5.2  Datasets數(shù)據(jù)集的使用——FashionMNIST  101
5.2.1  FashionMNIST數(shù)據(jù)集下載與展示     102
5.2.2  模型的建立與訓(xùn)練     104
5.3  使用Keras對(duì)FashionMNIST數(shù)據(jù)集進(jìn)行處理     106
5.3.1  獲取數(shù)據(jù)集     106
5.3.2  數(shù)據(jù)集的調(diào)整     107
5.3.3  使用Python類函數(shù)建立模型     107
5.3.4  Model的查看和參數(shù)打印     108
5.3.5  模型的訓(xùn)練和評(píng)估     110
5.4  使用TensorBoard可視化訓(xùn)練過(guò)程     112
5.4.1  TensorBoard文件夾的設(shè)置     113
5.4.2  TensorBoard的顯式調(diào)用     114
5.4.3  TensorBoard的使用     116
5.5  本章小結(jié)     119
 
第6章  從冠軍開(kāi)始：ResNet  120
6.1  ResNet基礎(chǔ)原理與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)     121
6.1.1  ResNet誕生的背景     121
6.1.2  模塊工具的TensorFlow實(shí)現(xiàn)——不要重復(fù)造輪子     124
6.1.3  TensorFlow高級(jí)模塊layers用法簡(jiǎn)介     125
6.2  ResNet實(shí)戰(zhàn)：CIFAR100數(shù)據(jù)集分類     132
6.2.1  CIFAR100數(shù)據(jù)集簡(jiǎn)介     132
6.2.2  ResNet殘差模塊的實(shí)現(xiàn)     135
6.2.3  ResNet網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)     137
6.2.4  使用ResNet對(duì)CIFAR100數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類     140
6.3  ResNet的兄弟——ResNeXt  141
6.3.1  ResNeXt誕生的背景     141
6.3.2  ResNeXt殘差模塊的實(shí)現(xiàn)     143
6.3.3  ResNeXt網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)     145
6.3.4  ResNeXt和ResNet的比較     146
6.4  本章小結(jié)     147
 
第7章  有趣的word embedding  148
7.1  文本數(shù)據(jù)處理     148
7.1.1  數(shù)據(jù)集介紹和數(shù)據(jù)清洗     149
7.1.2  停用詞的使用     151
7.1.3  詞向量訓(xùn)練模型word2vec使用介紹     154
7.1.4  文本主題的提?。夯赥F-IDF（選學(xué)）     157
7.1.5  文本主題的提?。夯赥extRank（選學(xué)）     161
7.2  更多的word embedding方法——fastText和預(yù)訓(xùn)練詞向量     164
7.2.1  fastText的原理與基礎(chǔ)算法     164
7.2.2  fastText訓(xùn)練以及與TensorFlow 2.X的協(xié)同使用     166
7.2.3  使用其他預(yù)訓(xùn)練參數(shù)做TensorFlow詞嵌入矩陣（中文）     172
7.3  針對(duì)文本的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型簡(jiǎn)介——字符卷積     173
7.3.1  字符（非單詞）文本的處理     173
7.3.2  卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)文本分類模型的實(shí)現(xiàn)——conv1d（一維卷積）     180
7.4  針對(duì)文本的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型簡(jiǎn)介——詞卷積     182
7.4.1  單詞的文本處理     183
7.4.2  卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)文本分類模型的實(shí)現(xiàn)——conv2d（二維卷積）     184
7.5  使用卷積對(duì)文本分類的補(bǔ)充內(nèi)容     188
7.5.1  漢字的文本處理     188
7.5.2  其他細(xì)節(jié)     191
7.6  本章小結(jié)     191
 
第8章  實(shí)戰(zhàn)——站在冠軍肩膀上的情感分類實(shí)戰(zhàn)     193
8.1  GRU與情感分類     193
8.1.1  什么是GRU   193
8.1.2  使用GRU的情感分類     195
8.1.3  TensorFlow中的GRU層詳解     196
8.1.4  單向不行就雙向     197
8.2  站在巨人肩膀上的情感分類     198
8.2.1  使用TensorFlow自帶的模型做文本分類     199
8.2.2  使用自定義的DPCNN做模型分類     203
8.3  本章小結(jié)     207
 
第9章  從0起步——自然語(yǔ)言處理的編碼器     208
9.1  編碼器的核心——注意力模型     209
9.1.1  輸入層——初始詞向量層和位置編碼器層     210
9.1.2  自注意力層（本書(shū)重點(diǎn)）     211
9.1.3  ticks和LayerNormalization  216
9.1.4  多頭自注意力     217
9.2  編碼器的實(shí)現(xiàn)     221
9.2.1  前饋層的實(shí)現(xiàn)     221
9.2.2  構(gòu)建編碼器架構(gòu)     223
9.3  實(shí)戰(zhàn)編碼器——漢字拼音轉(zhuǎn)化模型     226
9.3.1  漢字拼音數(shù)據(jù)集處理     227
9.3.2  漢字拼音轉(zhuǎn)化模型的確定     229
9.3.3  模型訓(xùn)練部分的編寫(xiě)     232
9.3.4  推斷函數(shù)的編寫(xiě)     233
9.4  本章小結(jié)     234
 
第10章  從1起步——自然語(yǔ)言處理的解碼器     236
10.1  解碼器的核心——注意力模型     236
10.1.1  解碼器的輸入和交互注意力層的掩碼     237
10.1.2  為什么通過(guò)掩碼操作能夠減少干擾     242
10.1.3  解碼器的輸出（移位訓(xùn)練方法）     243
10.1.4  解碼器的實(shí)現(xiàn)     244
10.2  解碼器實(shí)戰(zhàn)——拼音漢字翻譯模型     246
10.2.1  翻譯模型     246
10.2.2  拼音漢字模型的訓(xùn)練（注意訓(xùn)練過(guò)程的錯(cuò)位數(shù)據(jù)輸入）     252
10.2.3  拼音漢字模型的使用（循環(huán)輸出的問(wèn)題）     254
10.3  本章小結(jié)     256