关英文文献时，不至于感到陌生。 尽管每天都有深度学习相关算法论文的发布，但是作者相信，深度学习的核心思想和基 础理论是共通的。本书已尽可能地涵盖其中基础、主流并且前沿的算法知识，但是仍然有很 多算法无法涵盖，读者学习完本书后，可以自行搜索相关方向的研究论文或资料，进一步学 习。 深度学习是一个非常前沿和广袤的研究领域，鲜有人士能够对每一个研究方向都有深刻 的理解。作者自认才疏学浅，略懂 工智能算法。接下来我们将介绍人工智能、机器学习、深度学习的概念以及它们之间的联 系与区别。 1.1.1 人工智能 人工智能是让机器获得像人类一样具有思考和推理机制的智能技术，这一概念最早出 现在 1956 年召开的达特茅斯会议上。这是一项极具挑战性的任务，人类目前尚无法对人脑 的工作机制有全面、科学的认知，希望能制造达到人脑水平的智能机器无疑是难于上青 天。即使如此，在某个方面呈现出类似、接近甚至超越人类智能水平的机器被证明是可行 游戏平台中的 49 个游戏上取得了 与人类相当甚至超越人类的水平；在围棋领域，DeepMind 提出的 AlphaGo 和 AlphaGo Zero 智能程序相继打败人类顶级围棋专家李世石、柯洁等；在多智能体协作的 Dota2 游戏 平台，OpenAI 开发的 OpenAI Five 智能程序在受限游戏环境中打败了 TI8 冠军队伍 OG 队，展现出了大量专业级的高层智能操作。图 1.9 列出了 2006

运算符 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.1.3 广播机制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.1.4 索引和切片 束搜索 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378 10 注意力机制 381 10.1 注意力提示 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 更多延迟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525 12.5 多GPU训练 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528 12

阅读行为日志 曝光行为日志 数据过滤 样本拼接 定时轮询 Kafka Hdfs 样本输出 3 在线机器学习-实时样本生成 • 多流拼接 • 曝光，互动，点击，真实阅读等多种数据流接入并多流拼接 • 如何解决日志延时问题 • 延迟等待机制，先到先走 • 定时轮寻，最长N分钟等待 • Kafka 堆积监控，实时报警 • 如何解决内存问题 • 调整内存参数 • 关闭多余的监控点 自动化监控与修复系统 • Checkpoint 节点异常修复 3 在线机器学习-实时样本生成 • 在线机器学习模型训练：Flink/Blink+WeiPS 样本生成和特征处理 1.配置化 2.多标签样本 3.支持高维HASH 训练预处理 1.标签选择 2.标签UDF 3.样本过滤 4.特征过滤 模型训练 1.支持回归和分类 2.支持LR、FM、 DeepFM等模型 3.支持SGD 支持百亿特征维度，千亿参数 • 模型版本 • 多模型多版本：多组实验并行执行，提高实验迭代效率 • 在线版本切换：基于ZK的版本感知机制，动态进行版本切换，实现BASE模型的热更新，实时训练与离线训练周期模型融合 • 模型结构训练与推理兼容：在线PS与离线PS模型结构兼容，自动模型参数转换 • 稳定性优化 • 模型快照：基于ps-scheduler的周期模型版本探测与保存，模型稀疏化分片存储

© 2018 by Keras-Team 前 言 整理 Keras: 基于 Python 的深度学习库 PDF 版的主要原因在于学习 Keras 深度学习库时方 便本地查阅，下载最新 PDF 版本请访问: https://github.com/wanzhenchn/keras-docs-zh。 感谢 keras-team 所做的中文翻译工作，本文档制作基于此处。 严正声明：本文档可免费用 . . . . . . . . . . . 6 2.4 Keras 支持多个后端引擎，并且不会将你锁定到一个生态系统中 . . . . . . . . . . 6 2.5 Keras 拥有强大的多 GPU 和分布式训练支持 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.6 Keras 的发展得到深度学习生态系统中的关键公司的支持 . . . . 26 3.3.3 如何在 GPU 上运行 Keras? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.3.4 如何在多 GPU 上运行 Keras 模型? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.3.4.1 数据并行 . . . . . . . . .

列编码成一个上下文矩阵，在使用Decoder来解码。当然，我们仅仅把context vector作为编码器到解码器的输入。 7 1.Transformer介绍 Attention注意力机制 在介绍什么是注意力机制之前， 先让大家看一张图片。当大家看 到下面图片，会首先看到什么内 容？当过载信息映入眼帘时，我 们的大脑会把注意力放在主要的 信息上，这就是大脑的注意力机 制。 8 1 速度快：Attention 解决了 RNN及其变体模型不能并行计算的问题。Attention机 制每一步计算不依赖于上一步的计算结果，因此可以和CNN一样并行处理。 3.效果好：在Attention 机制引入之前，有一个问题大家一直很苦恼：长距离的信 息会被弱化，就好像记忆能力弱的人，记不住过去的事情是一样的。 10 2017年google的机器翻译团队在 NIPS上发表了Attention 量上更优、更易于并行化，所需训练时间明显更少 ◼ Transformer通过成功地将其应用于具有大量和有限训 练数据的分析，可以很好地推广到其他任务 ◼ Transformer，它完全基于注意力机制， 完全不用重复 和卷积，因而这些模型在质量上更优，同时更易于并 行化，并且需要的训练时间明显更少。 ◼ Transformer出现以后，迅速取代了RNN系列变种，跻 身主流模型架构基础。（RNN缺陷正在于流水线式的

深度学习（CNN，RNN等） • 端到端，无需大量特征工程 • 框架通用性好，满足多领域需求 • 可以使用非监督语料训练字词向量提升效果 文本分类 CNN RNN CLSTM 序列标注 传统机器学习（CRF） • 需要大量特征工程 • 不同领域需要反复调整 深度学习（Bi-LSTM+CRF） • 多领域通用 • 输入层采用词向量，提升泛化能力 • 循环神经网络（LSTM,GRU等）能学 输入的原文经过编码器编码变成向量 l 解码器从向量里面提取关键信息，组合成生成式摘要 深度学习内部注意力机制的引入 l 内部注意力机制在解码器里面做 l 关注已生成词，解决长序列摘要生成时，个别字词重复出现的问题 Bi_LSTM Bi_LSTM Bi_LSTM RNN RNN 解码器内部注意力机制 输入序列 输入序列 输入序列。。。 编码器 解码器 摘要序列。。。 摘要序列 Rouge指标优化 给与反馈来更新模型。最终训练得到表现最好的模型。 生成式摘要 Bi_LSTM Bi_LSTM Bi_LSTM RNN RNN Rouge指标优化 Reward 文本摘要候选集 生成 解码器内部注意力机制 编码器 解码器 深度学习摘要生成式模型 输入序列 输入序列 输入序列。。。 摘要序列。。。 摘要序列 更新模型 评分 返回 增强学习优化模块 最优摘要结果 生成式摘要 知识图谱关系抽取：联合学习方法

步步递进。我们不会 一次性给出一大堆可选择的内容导致学习变得复杂化，而是用到什么就讲什么。本书不可避免要 参考 [2] 的讲解方式，但我们对讲解顺序和内容，以及程序代码都做了大量的改进。说了那么多， 总之，我们的目标是写一个最好的最容易上手的 pytorch 入门教程——从全连接网络开始。 书中的示例代码在网站页面可以找到。每节末尾会提示“本节代码见 chapterX.py”。 20211006：完成本书第一版。 20211006：完成本书第一版。 5 1. 准备章节 1.1 导入 pytorch 6 1.2 导入样本数据 7 本章节将神经网络训练之前的准备工作进行全面介绍。但我们并不介绍如何安装 pytorch，一是由 于不同版本的 pytorch 会依赖于不同的 cuda 工具，二是因为官网资料非常齐全，也有很多博客来 介绍，因此没有必要赘述。 1.1 导入 pytorch 首先我们需要明白一个术语：tensor。这个词被翻译为中文叫张量。1 optimizer ’ ] ) test_loop ( test_dataloader , model2 , loss_function ) model2 的预测正确率为 70.5%，证明我们的模型保存和恢复机制是正确的。 本节代码见 chapter3.py。 3.2 初始化网络权重-方法一 我们通过自定义初始化函数，来实现对网络参数的初始化。有时候，好的初始化可以为网络 的训练带来极大好处。 在

增量提供ACK机制，确保模型正确性 Parameter Server • 模型数据的统一管理  模型结构  模型参数 PS的参数放置策略 • Ps分布式分片的均衡，避免分片大小不一致  NN网络矩阵按行切分，解决请求包不均衡问题  特征按照Hash方式分布式存储 • 模型并行调超参  grid search  random search PS的多模型训练 • 提高内存使用效率 PS快速failover  Compaction机制，降低load数据量 • Online Learning对数据流的要求  不重不丢：重复的数据会使模型有偏，数据的缺失 会使模型丢失重要信息  数据有序性：数据乱序会导致样本穿越的现象 • Log Join框架  双流拼接框架，通过组合方式支持多流拼接  基于Event Time的Window机制拼接方式  基于Low Watermark解决流乱序、流延迟等流式常 Watermark解决流乱序、流延迟等流式常 见问题 流式拼接框架 • Low Watermark机制  定义了流式数据的时钟，不可逆性  Smooth low watermark：异常数据时间跳变 流式拼接 • Checkpoint解决不重不丢问题  外存解决大数据量性能问题  在引擎中流转log key，特征数据在外存 • 分业务场景支持  轻量级predictor：仅支

Word2Vec 03 Word2Vec 04 GloVe 02 词嵌入 05 GPT 01 词汇表征和文本数据处理 15 3.Word2Vec 语言模型的训练机制就是这样 1.我们获得了大量文本数据（例如，所 有维基百科文章）。然后 2.我们有一个窗口（比如说三个单词） ，我们会对所有文本进行滑动。 3.滑动窗口为我们的模型生成训练样本 16 3 中，考虑到主导序列转导模型基于编码器-解码器配置中的复杂递归或卷积 神经网络，性能最好的模型被证明还是通过注意力机制（attention mechanism）连接编码器和解码器，因而《Attention Is All You Need》 中提出了一种新的简单架构——Transformer，它完全基于注意力机制， 完全不用重复和卷积，因而这些模型在质量上更优，同时更易于并行化，并 且需要的训练时间明显更少。 生成对抗方式，即通过GAN实现目标属性和 文本量性完全由不同的编码控制的状态。 对话式文本生成适用于智能客服等任务型和闲聊型机器人等 非任务型人机交互场景，可分类为管道模式及端对端模式。 结构性的文本生成，首先通过注意力机制、多层感知器等系 统进行语句内容预选，对数值、时间等类型数据进行推理。 增强数据间的结构信息。其次通过Transformer等模式结合 上下文进行推导，生成最终文本。 ◼ Transform

开发者生态社区，因为其开发效率高、特别容 易构建各种复杂的深度学习模型网络，因此很快得到大量人工 智能开发者的认可与追捧，也成为工业界最受欢迎的深度学习 框架之一。 Pytorch 发展至今，其版本跟功能几经迭代，针对不同的场景 任务分裂出不同的分支扩展库，比如针对自然语言处理（NLP） 的 torchtext、针对计算机视觉的 torchvision、针对语音处理 的 torchaud iOS 移动端部署。 在版本发布管理方面，Pytorch 分为三种不同的版本分别是稳 定版本 (Stable Release)、Beta 版本、原型版本（Prototype）。 其中稳定版本长期支持维护没有明显的性能问题与缺陷，理论 上支持向后兼容的版本；Beta 版本是基于用户反馈的改动版 本，可能有 API/SDK 函数改动，性能有进一步需要提升的空间； 原型版本是新功能还不可以，需要开发不能通过 Python 语言版本与系统对应列表如下： 表 -1（参考 Pytorch 官网与 Github） 系统 Python3�6 Python3�7 Python3.8 Linux CPU/GPU 支持 支持 支持 Windows CPU/GPU 支持 支持 支持 Linux (aarch64) CPU 支持 支持 支持 Mac (CPU) 支持 支持 支持 当前最新稳定版本是 Pytorch