激活函数及其梯度 主讲人：龙良曲 Activation Functions Derivative Sigmoid / Logistic Derivative torch.sigmoid Tanh = 2??????? 2? − 1 Derivative torch.tanh Rectified Linear Unit Derivative F.relu 下一课时 Loss及其梯度

常见函数梯度 主讲人：龙良曲 Common Functions ?? + ? ??? + ?? ??? + ?? [? − (?? + ?)]? ?log(?? + ?) 下一课时 什么是激活函数 Thank You.

激活函数与GPU加速 主讲人：龙良曲 Leaky ReLU simply SELU softplus GPU accelerated 下一课时 测试 Thank You.

Context矩 阵（即使两个矩阵都在我们的词汇表中嵌入了每个单词）。 23 3.Word2Vec 训练流程 现在我们需要一种方法将这些分数转化为看起来像概率的东西 ： 使用sigmoid函数把概率转换为0和1。 然后，我们计算输入嵌入与每个上下文嵌入的点积。在每种情况 下，会产生一个数字，该数字表示输入和上下文嵌入的相似性。 24 3.Word2Vec 训练流程 现在我们可以将 2017 ◼ Transformer摆脱了人工标注数据集的缺陷，模型在质量上更优、 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 ✓ 2017年，在Ashish Vaswani et.al 的论文《Attention Is All You Need》 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 始GPT是基于上文的预测，这更贴近人类的话语模式，因为人类言语无法基于将来的话来做分析。 图：GPT-1模型相比于Transformer模型有了显著简化 Transformer架构 GPT-1架构 GPT用于对不同任务进行微调的输入转换的示意图 GPT的发展 36 GPT-2的核心抓 手—采用多任务 模型（Multi- task） GPT-2要 实现的目 标 • GPT-2

1 感知机 6.2 全连接层 6.3 神经网络 6.4 激活函数 6.5 输出层设计 6.6 误差计算 6.7 神经网络类型 6.8 油耗预测实战 6.9 参考文献 第 7 章 反向传播算法 7.1 导数与梯度 7.2 导数常见性质 7.3 激活函数导数 7.4 损失函数梯度 7.5 全连接层梯度 预览版202112 7 7.6 链式法则 7.7 反向传播算法 7.8 Himmelblau 函数优化实战 7.9 反向传播算法实战 7.10 参考文献 第 8 章 PyTorch 高级用法 8.1 常见功能模块 8.2 模型装配、训练与测试 8.3 模型保存与加载 8.4 自定义类 8.5 模型乐园 8.6 测量工具 8.7 可视化 8.8 参考文献 第 WGAN 原理 13.8 WGAN-GP 实战 13.9 参考文献 第 14 章 强化学习 14.1 先睹为快 14.2 强化学习问题 14.3 策略梯度方法 14.4 值函数方法 14.5 Actor-Critic 方法 14.6 小结 14.7 参考文献 第 15 章 自定义数据集 15.1 精灵宝可梦数据集 15.2 自定义数据集加载流程

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 2.7.1 查找模块中的所有函数和类 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 2.7.2 查找特定函数和类的用法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 定义模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 3.2.5 定义损失函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 3.2.6 定义优化算法 . . . 4 初始化模型参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 3.3.5 定义损失函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 ii 3.3.6 定义优化算法

传统翻译采用人工查词的方式，不但耗时长 ，而且错误率高。图像识别技术(OCR)的出 现大大提升了翻译的效率和准确度，用户通 过简单的拍照、截图或划线就能得到准确的 翻译结果。 体育赛事 计算机视觉还有助于比赛和策略分 析、球员表现和评级，以及跟踪体育 节目中品牌赞助的可见性。 农业 半自动联合收割机可以利用人工智能 和计算机视觉来分析粮食品质，并找 出农业机械穿过作物的最佳路径。另 外也可用来识别杂草和作物，有效减 导数(Derivative)，也叫导函数值。又名微商， 是微积分中的重要基础概念。当函数? = ?(?) 的自变量?在一点?0上产生一个增量??时，函 数输出值的增量??与自变量增量??的比值在 ??趋于0时的极限?如果存在，?即为在?0处的 导数，记作?′(?0)。 32 高等数学-函数的连续性 设函数 y = ? ? 在点?0的某邻域内有定义，如果当自变量的改变量??趋近 于零时，相应函数的改变量Δ?也趋近于零，则称 lim Δ?→0 ? ?0 + Δ? − ? ?0 = 0 33 函数?(?) 在点 处连续，需要满足的条件： 存在 1. 函数在该点处有定义 2. 函数在该点处极限 3. 极限值等于函数值 高等数学-函数的连续性 ?0 ?(?0) lim ?→?0? ? 34 ， 如果平均变化率的极限存在 则称此极限为函数 ? = ?(?) 在点 处的导数， 高等数学-导数 limΔ

用于描述和解决智能体（agent）在与环境的交 互过程中通过学习策略以达成回报最大化或实现 特定目标的问题 。 2. 机器学习的类型-强化学习 19 ✓ 机器学习方法 ✓ 模型 ✓ 损失函数 ✓ 优化算法 ✓ 模型评估指标 机器学习的概念 20 机器学习的概念-模型 机器学习首先要考虑使用什么样的模型。 模型的类别，大致有两种：一是概率模型(Probabilistic Model)和非概率模型 对于非概率模型而言，可按照判别函数线性与否分成线性模型与非线性模型。 感知机、线性支持向量机、KNN、K-means是线性模型。 核支持向量机、AdaBoost、神经网络属于非线性模型。 机器学习的概念-模型 22 1. 0-1损失函数(0-1 Loss Function) L ?, ? ? = ቊ1, ? ≠ ? ? 0, ? = ? ? 2. 平方损失函数(Quadratic Loss ? ? = ? − ? ? 2 3. 绝对损失函数(Absolute Loss Function) L ?, ? ? = ? − ? ? 4. 对数损失函数(Logarithmic Loss Function) L ?, ? ? ? = −log? ? ? 机器学习的概念-损失函数 23 根据上述损失函数模型，我们可知，损失函数值越小，模型性能越好。给定一个数据集，我们将 训练

cpu_tensor.numpy()  注意：  GPU tensor不能直接转为numpy数组，必须先转到CPU tensor。  如果tensor是标量的话，可以直接使用 item() 函数（只能是标量）将值取出来：loss_output.item() 1.Tensors张量的概念 8  Tensor与NumPy的异同 对比项 NumPy Tensor 相同点 可以定义多维数组，进行切片、改变维度、 tensor 含 义 device （ 是 否 使 用 GPU ） , requires_grad(是否需要求导)等设置参数。 1.Tensors张量的概念 9  Tensor与NumPy的函数对比 . 操作类别 Numpy PyTorch 数据类型 np.ndarray torch.Tensor np.float32 torch.float32; torch.float np.float64 Tensor张量乘法 1. 二维矩阵乘法 torch.mm() torch.mm(mat1, mat2, out=None) 其中???1 ∈ ℝ?×?,???2 ∈ ℝ?×?, 输出的??? ∈ ℝ?×? 该函数一般只用来计算两个二维矩阵的矩阵乘法，并且不支持 broadcast操作。 12 1.Tensor张量乘法 2. 三维带batch的矩阵乘法 torch.bmm() 由于神经网络训练一般采用mini-batch，经常输入的时

本书内容以 Python 完成全部代码构建与程序演示。本章的主要目标是帮助初 次接触 Python 与 Pytorch 的读者搭建好开发环境，认识与理解 Pytorch 框架 中常见的基础操作函数、学会使用它们完成一些基础的数据处理与流程处理， 为后续内容学习打下良好基础。 好了，下面就让我们来一起开启这段 Pytorch 框架的深度学习破冰之旅。 PyTorch + OpenVINO 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 pip 方式直接 安装。 1.1.2 Pytorch 的模块与功能 Pytorch 当前支持绝大数的深度学习常见的算子操作，基于相 训练、导出与部署等操作。这些功能的相关模块主要有如下： 1）torch.nn 包，里面主要包含构建卷积神经网络的各种算子 操作，主要包括卷积操作（Conv2d、Conv1d、Conv3d）激 活函数、序贯模型 (Sequential)、功能函数 (functional)、损 失功能、支持自定义的模型类（Module）等。通过它们就可 以实现大多数的模型结构搭建与生成。 2）torch.utils 包，里面主要包括训练模型的输入数据处理类、