本书首先从Python 基本语法开始讨论,逐步介绍必备的数学知识与神经网络的基本知识,并利用讨论的内容编写一个深度学习框架TensorPy,有了这些知识作为铺垫后,就开始讨论生成对抗网络(GAN)相关的内容。然后,本书使用比较简单的语言来描述GAN 涉及的思想、模型与数学原理,接着便通过TensorFlow实现传统的GAN,并讨论为何一定需要生成器或判别器。接下来,重点介绍GAN 各种常见的变体,包括卷积生成对抗网络、条件对抗生成网络、循环一致性、改进生成对抗网络、渐近增强式生成对抗网络等内容。
本书从模型与数学的角度来理解GAN 变体,希望通过数学符号表达出不同GAN 变体的核心思想,适合人工智能、机器学习、计算机视觉相关专业的人员学习使用。
作者简介:
廖茂文:游戏AI研究员、高级工程师、中国人工智能学会高级会员。研究兴趣为自然语言处理、生成对抗网络、游戏AI,曾参与多项机器学习项目。 潘志宏:高级工程师,中山大学新华学院“百名骨干教师”,中国人工智能学会高级会员、中国计算机学会会员。研究兴趣为机器学习、深度学习、物联网。主持和参与省市级、校级项目10余项,其中主持广东省普通高校青年创新人才项目、教育部产学合作协同育人项目各一项。发表论文18篇,其中SCI、EI、北大核心期刊12篇,第一作者论文获得北大核心期刊优秀论文、东莞市计算机学会优秀论文。申请发明专利、实用新型专利共8项,其中已授权3项,获得软件著作权3项,已出版教材3部。指导学生获得***和省级竞赛奖项50余项,多次获得国家级和省级优秀指导教师奖。
目录:
第 1 章 优雅Python 1
1.1 Anaconda 1
1.2 Python 基础 4
1.3 Python 进阶 8
1.4 小结 13
第 2 章 优雅的数学 14
2.1 向量与矩阵 14
2.2 微积分 24
2.3 概率论 34
2.4 信息论 41
2.5 小结 46
第3 章 初识神经网络 47
3.1 什么是神经网络 47
3.2 神经网络中常见的概念 55
3.3 动手实现深度学习框架TensorPy 71
3.4 TensorFlow 简介 89
3.5 小结 99
第4 章 初识生成对抗网络 101
4.1 什么是生成对抗网络 101
4.2 GAN 基本原理 104
4.3 TensorFlow 实现朴素GAN 108
4.4 关于GAN 的几个问题 117
4.5 小结 122
第5 章 生成对抗网络的数学原理 123
5.1 拟合真实分布 123
5.2 生成对抗网络 127
5.3 统一框架F-GAN 134
5.4 GAN 训练过程可视化 139
5.5 小结 144
第6 章 卷积生成对抗网络 145
6.1 初识卷积神经网络 145
6.2 TensorFlow 实现卷积网络 154
6.3 TensorFlow 实现DCGAN 网络 166
6.4 小结 189
第7 章 条件对抗生成网络 190
7.1 如何实现图像间风格转换 190
7.2 条件对抗生成网络 192
7.3 ColorGAN 的实现 194
7.4 实现文字转图像 209
7.5 实现句子转图像 215
7.6 小结 237
第8 章 循环一致性 238
8.1 以无监督的方式实现风格转换 238
8.2 CycleGAN 240
8.3 StarGAN 262
8.4 语义样式不变的图像跨域转换 275
8.5 小结 287
第9 章 改进生成对抗网络 289
9.1 传统GAN 存在的问题 289
9.2 Wasserstein GAN 295
9.3 Improved WGAN(WGAN-GP) 306
9.4 SN-GAN 314
9.5 小结 326
第 10 章 渐近增强式生成对抗网络 327
10.1 堆叠式生成对抗网络StackGAN 327
10.2 TensorFlow 数据处理 348
10.3 渐近增长生成对抗网络PGGAN 355
10.4 小结 369
第 11 章 GAN 进行特征学习 370
11.1 近似推断 370
11.2 InfoGAN 375
11.3 VAE-GAN 390
11.4 小结 414
第 12 章 GAN 在NLP 中的运用 415
12.1 GAN 在文本生成中遇到的境 415
12.2 GAN 生成离散数据的方法 418
12.3 强化学习简述 422
12.3 SeqGAN 429
12.4 MaskGAN 461
12.5 小结 480
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