Programming Neural Networks with Python: Your Practical Guide to Building Smart AI Systems with Machine Learning and Deep Learning

《零基础掌握神经网络与深度学习:Python 实战指南》

——从数学基础到 Transformers,全方位迈入 AI 核心技术


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内容简介

神经网络是人工智能的核心。本书为初学者量身打造,从最基础的 Python 编程数学概念 开始讲解,逐步引导你构建、训练和优化自己的神经网络。无论你对 AI 的兴趣是 机器学习(ML)生成式 AI(Gen AI)大型语言模型(LLMs),还是 深度学习(Deep Learning),这本书都将为你打下坚实基础。

你将学习如何使用 scikit-learn 实现第一个神经网络,掌握 感知机学习算法(Perceptron),理解 误差测量与反向传播(Backpropagation),构建多层神经网络,并进阶到深度学习、迁移学习(Transfer Learning)与 Transformer 架构 的实现。书中还结合 CRISP-DM 数据科学建模流程,帮助你将理论应用于真实场景。


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重点内容亮点

  1. 神经网络创建(Network Creation)
    • 理解神经元、激活函数、权重、偏差等基本组件
    • 构建单层与多层网络
  2. 网络训练(Network Training)
    • 前向传播与反向传播算法
    • 梯度下降与误差函数(MSE、交叉熵)
    • 避免过拟合技巧(正则化、Dropout)
  3. 监督与非监督学习(Supervised & Unsupervised Learning)
    • 分类与回归任务
    • 聚类、降维(如 K-Means、PCA)
  4. 强化学习(Reinforcement Learning)
    • 基础概念:Agent、环境、奖励机制
    • 策略学习与值函数近似
  5. 常见算法(Algorithms)
    • 感知机、KNN、决策树、神经网络、卷积神经网络(CNN)等
  6. 多层网络(Multi-layer Networks)
    • 隐藏层的作用与设置
    • 多层感知器(MLP)实战
  7. 深度神经网络(Deep Neural Networks)
    • 层数加深后的优势与训练技巧
    • 批归一化、残差连接等高级特性
  8. 反向传播(Backpropagation)
    • 推导与实现反向传播算法
    • 自动微分与 TensorFlow 的梯度追踪
  9. Transformer 架构入门
    • 自注意力机制(Self-Attention)
    • Position Encoding 与 Encoder-Decoder 模型结构
    • 与 LLM 架构(如 GPT、BERT)对接的基础
  10. Python 快速入门
  • 适合零基础学习的 Python 数值与逻辑操作讲解
  • 常用库:NumPy、Pandas、Matplotlib、Scikit-learn
  1. 必要数学概念(Mathematical Concepts)
  • 向量、矩阵运算
  • 导数、链式法则
  • 概率与统计在 AI 中的应用
  1. 使用 TensorFlow 实战
  • TensorFlow/Keras 构建与训练模型
  • 数据预处理与可视化
  • 保存与加载模型、迁移学习与部署

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适合读者

  • AI 初学者,需要从数学与编程基础入门
  • 对神经网络或深度学习感兴趣的大学生、转行者
  • 希望深入了解机器学习原理的开发者或工程师
  • 正在探索从传统编程向生成式 AI 或 LLM 应用过渡的技术人员

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