20189218 2018-2019-2 《密码与安全新技术专题》第5周作业( 二 )


学习得到“最好”的函数后,需要在新样本上进行测试,只有在新样本上表现很好,才算是一个“好”的函数 。

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深度学习
机器学习虽然发展了几十年,但还是存在很多没有良好解决的问题,例如图像识别、语音识别、自然语言理解、天气预测、基因表达、内容推荐等等 。目前我们通过机器学习去解决这些问题的思路都是这样的: 从开始的通过传感器(例如CMOS)来获得数据 。然后经过预处理、特征提取、特征选择,再到推理、预测或者识别 。最后一个部分,也就是机器学习的部分,绝大部分的工作是在这方面做的,而中间的三部分,概括起来就是特征表达 。良好的特征表达,对最终算法的准确性起了非常关键的作用,而且系统主要的计算和测试工作都耗在这一大部分 。但,这块实际中一般都是人工完成的 。靠人工提取特征 。然而,手工地选取特征是一件非常费力、启发式(需要专业知识)的方法,能不能选取好很大程度上靠经验和运气,而且它的调节需要大量的时间 。既然手工选取特征不太好,那么能不能自动地学习一些特征呢?答案是能!Deep 就是用来干这个事情的,看它的一个别名,就可以顾名思义了,的意思就是不要人参与特征的选取过程 。
深度学习的实质,是通过构建具有很多隐层的机器学习模型和海量的训练数据,来学习更有用的特征,从而最终提升分类或预测的准确性 。因此,“深度模型”是手段,“特征学习”是目的 。区别于传统的浅层学习,深度学习的不同在于:1)强调了模型结构的深度,通常有5层、6层,甚至10多层的隐层节点;2)明确突出了特征学习的重要性,也就是说,通过逐层特征变换,将样本在原空间的特征表示变换到一个新特征空间,从而使分类或预测更加容易 。与人工规则构造特征的方法相比,利用大数据来学习特征,更能够刻画数据的丰富内在信息 。
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深度学习常用模型
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近期,深度学习技术掀起了人工智能研究与应用的新一轮浪潮,
深度学习技术在多个方面取得了较大突破,其在人工智能系统中所占
的比例日趋增大,已经应用于多项实际场景业务系统中 。深度学习技 术涌现出大量性能优秀的深度神经网络(DNN: ),例如卷积神经网络(CNN: )、循环神经网络(RNN:rks)、 生成对抗网络(GAN:)等,在大数 据分析、图像识别、机器翻译、视频监控中取得了较大进步 。对现代深度学习做出突出贡献的四个人被称为深度学习四大天王:
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对比机器学习,深度学习在学习曲线上已经体现出明显优势:
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大数据时代模型学习的突破
传统视觉感知处理流程:
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端到端模式识别:
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卷积神经网络:
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卷积局部示意:
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基于深度学习的图像识别验证码破解:
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