MATLAB 2023a的機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)實踐應(yīng)用
第一章MATLAB 2023a深度學(xué)習(xí)工具箱新特性簡介
1、MATLAB Deep Learning Toolbox概覽
2、實時腳本(Live Script)與交互控件(Control)功能介紹與演示
3、批量大數(shù)據(jù)導(dǎo)入及Datastore類函數(shù)功能介紹與演示
4、數(shù)據(jù)清洗(Data Cleaning)功能介紹與演示
5、深度網(wǎng)絡(luò)設(shè)計器(Deep Network Designer)功能介紹與演示
6、實驗管理器(Experiment Manager)功能介紹與演示
7、MATLAB Deep Learning Model Hub簡介
8、MATLAB與TensorFlow、PyTorch等深度學(xué)習(xí)框架協(xié)同工作功能介紹與演示
9、MATLAB Deep Learning Toolbox Examples簡介
第二章、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional Neural Network, CNN)
1、?深度學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)機器學(xué)習(xí)的區(qū)別與聯(lián)系
2、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理(什么是卷積核?CNN的典型拓撲結(jié)構(gòu)是怎樣的?CNN的權(quán)值共享機制是什么?CNN提取的特征是怎樣的?)
3、LeNet、AlexNet、Vgg-16/19、GoogLeNet、ResNet等經(jīng)典深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別與聯(lián)系
4、預(yù)訓(xùn)練模型(Alexnet、Vgg-16/19、GoogLeNet、ResNet等)的下載與安裝
5、優(yōu)化算法(梯度下降、隨機梯度下降、小批量隨機梯度下降、動量法、Adam等)
6、調(diào)參技巧(參數(shù)初始化、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)擴增、批量歸一化、超參數(shù)優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)正則化等)
7、案例講解:(1)CNN預(yù)訓(xùn)練模型實現(xiàn)物體識別
(2)利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)抽取抽象特征
(3)自定義卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
(4)1D CNN模型解決回歸擬合預(yù)測問題
8、實操練習(xí)
第三章、模型可解釋性與特征可視化Model Explanation and Feature Visualization
1、?什么是模型可解釋性?為什么需要對CNN模型進行解釋?
2、?常用的可視化方法有哪些(特征圖可視化、卷積核可視化、類別激活可視化等)?
3、?CAM(Class Activation Mapping)、LIME(Local Interpretable Model-agnostic Explanation)、GRAD-CAM等方法原理講解
4、?案例講解
實操練習(xí)
第四章、遷移學(xué)習(xí)算法(Transfer Learning)
1、遷移學(xué)習(xí)算法的基本原理(為什么需要遷移學(xué)習(xí)?遷移學(xué)習(xí)的基本思想是什么?)
2、基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的遷移學(xué)習(xí)算法
3、案例講解:基于Alexnet預(yù)訓(xùn)練模型的模型遷移
4、實操練習(xí)
第五/循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與長短時記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN & LSTM)
1. 循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)與長短時記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(LSTM)的基本原理
2. RNN與LSTM的區(qū)別與聯(lián)系
3. 案例講解:
???1)時間序列預(yù)測
???2)序列-序列分類
4. 實操練習(xí)
第六章、時間卷積網(wǎng)絡(luò)(Temporal Convolutional Network, TCN)
1. 時間卷積網(wǎng)絡(luò)(TCN)的基本原理
2. TCN與1D CNN、LSTM的區(qū)別與聯(lián)系
3. 案例講解:
???1)時間序列預(yù)測:新冠肺炎疫情預(yù)測
???2)序列-序列分類:人體動作識別
4. 實操練習(xí)
第七章、生成式對抗網(wǎng)絡(luò)(Generative Adversarial Network)
1、生成式對抗網(wǎng)絡(luò)GAN(什么是對抗生成網(wǎng)絡(luò)?為什么需要對抗生成網(wǎng)絡(luò)?對抗生成網(wǎng)絡(luò)可以做什么?)
2、案例講解:向日葵花圖像的自動生成
3、實操練習(xí)
第八章、自編碼器(AutoEncoder)
1、自編碼器的組成及基本工作原理
2、經(jīng)典自編碼器(棧式自編碼器、稀疏自編碼器、去噪自編碼器、卷積自編碼器、掩碼自編碼器等)
3、案例講解:基于自編碼器的圖像分類
4、實操練習(xí)
第九章、目標檢測YOLO模型
1、什么是目標檢測?目標檢測與目標識別的區(qū)別與聯(lián)系?YOLO模型的工作原理
2、案例講解:(1)標注工具Image Labeler功能簡介與演示
(2)使用預(yù)訓(xùn)練模型實現(xiàn)圖像、視頻等實時目標檢測
(3)訓(xùn)練自己的數(shù)據(jù)集:新冠疫情佩戴口罩識別
3、實操練習(xí)
第十章、U-Net模型
1、語義分割(Semantic Segmentation)簡介
2、U-Net模型的基本原理
3、案例講解:基于U-Net的多光譜圖像語義分割
第十一章、討論與答疑
1、如何查閱文獻資料?(你會使用Google Scholar、Sci-Hub、ResearchGate嗎?應(yīng)該去哪些地方查找與論文配套的數(shù)據(jù)和代碼?)
2、如何提煉與挖掘創(chuàng)新點?(如果在算法層面上難以做出原創(chuàng)性的工作,如何結(jié)合自己的實際問題提煉與挖掘創(chuàng)新點?)
3、相關(guān)學(xué)習(xí)資料分享與拷貝(圖書推薦、在線課程推薦等)
4、建立微信群,便于后期的討論與答疑