前言

深度学习是一个既令人着迷又略显神秘的领域, 它涉及数学、机器学习、人工智能和大量的数据, 并改变着我们的世界。尽管听起来复杂, 但它并不是一座高不可攀的山峰, 本书将作为你的向导, 帮助你每一步都迈得稳当且有趣。

这本书将用通俗易懂的语言探讨深度学习的核心概念。我们将揭开数学的神秘面纱, 解释机器学习的基础知识, 然后深入研究深度学习的工作原理; 我们还将了解神经网络是如何模拟人脑工作的, 以及它如何在图像识别、自然语言处理等领域大放异彩。

为了帮助你更好地理解这些概念, 我们将使用有趣的插画来说明抽象的知识。这些插画将使复杂的概念变得鲜活和易于理解, 就像魔法一样。

而当我们深入讨论大语言模型时, 你将了解到它如何在自然语言生成、智能助手和内容创作方面发挥关键作用。你将明白这类模型如何理解并生成人类语言, 以及如何在各行各业中引领技术的创新浪潮。

在这个信息爆炸的时代, 深度学习是我们理解、处理和利用数据的强大工具之一。它已经在医疗诊断、自动驾驶汽车、语音识别、虚拟现实等众多领域取得了惊人的突破, 而这仅仅是开始。让我们一起启程, 开始这段探索之旅吧。在这个旅程中, 本书将始终在你身边, 为你破解难题, 激发灵感, 让你深入了解深度学习的精髓。

深度学习的精髓在于它的学习方式, 它能够从数据中提取规律和特征, 然后做出智能决策。这种学习方式是受人类大脑的启发, 但却比我们的大脑更快、更强大。通过本书, 你将深入了解这种令人惊叹的学习机制, 以及它如何塑造了我们的数字时代。

深度学习也是一个充满活力和创新的领域。每一天, 都有新的发现和应用不断涌现, 创造出改变世界的机会。作为读者, 你将有机会深入参与到这一变革之中, 不仅可以应用深度学习解决实际问题, 还可以成为创新的推动者。

本书努力使复杂的概念变得清晰易懂, 使抽象的数学变得有趣。无论你是一位学生、一位教育者、一位科技爱好者, 还是一位企业家, 你都能从中受益, 深刻理解深度学习的精髓, 将其应用到你的领域。

如何使用本书进行练习

为了帮助读者更好地理解本书涉及的原理, 并且能够动手进行代码的实操练习, 本书会在每个知识点后安排 【原理输出】 和 【实操练习】 环节。 【原理输出】 的主要目的是, 让读者可以在ChatGPT的帮助下, 反复理解知识点的原理——这样可以进一步加深大家的印象; 而 【实操练习】 这个环节, 可以让大家自己动手运行Python代码, 这有助于大家在理解原理的同时, 学会如何用代码进行实现。

要获得ChatGPT的帮助, 首先需要在OpenAI的官方网站上的“ Product” (产品) 菜单下单击“ ChatGPT”按钮, 如图1所示。

单击“ ChatGPT”按钮之后, 在新的页面右上角单击“ Log in” (登录) 按钮 (这里假设读者已经拥有了ChatGPT的账号。注册账号的过程比较复杂, 不在本书的讨论范围内) , 填写已经拥有的账号和密码, 就可以通过“ Try on web” (在网页上尝试) 按钮进入与ChatGPT交互的界面了, 如图2所示。

在交互界面的对话框中, 输入我们的问题 (提示词) 并按“ Enter”键发送, 就可以看到ChatGPT开始生成答复, 如图3所示。

在了解了ChatGPT的基本用法后, 我们来详细介绍如何完成本书的 【原理输出】 和【实操练习】 环节。

如何完成 【原理输出】

第一步: 在 【原理输出】 环节, 读者可以对ChatGPT输入诸如“请简要介绍×××” “请用贴近生活的例子解释×××”, 或是“用幽默风趣的语言解释×××”等, 从而让ChatGPT生成内容。

例如, 这里我们对ChatGPT使用提示词“请用幽默的语言介绍一下Python, 300字左右”, 就会得到如下答复。

第二步: 当ChatGPT写好文案之后, 我们可以再手动进行一些修改, 直到对文案满意为止。接下来就可以进行视频制作了。当然, 现如今制作视频没有那么复杂, 有一些软件可以根据大家的文案自动生成视频, 例如下面演示的“剪映”。安装并运行“剪映”之后, 我们在主界面可以看到“图文成片”按钮, 如图4所示。

在单击“图文成片”按钮之后, 可以看到弹出一个新的窗口。在这个窗口中, 大家可以把在第一步中生成的文案粘贴进来, 并且可以选择朗读的音色, 如图5所示。

第三步: 在完成上面的设置后, 单击“生成视频”按钮。稍等片刻, 就会看到“剪映”自动匹配了素材, 并加载到视频编辑的界面, 如图6所示。

在视频编辑界面, 大家可以对素材、音乐等元素进行进一步的调整, 直到满意为止, 然后单击右上角的“导出”按钮, 将其导出为视频文件。接下来你可以将自己的作品上传到社交媒体, 说不定一下就火了!

本书会在每个知识点后, 附一些供大家参考的提示词。相信你会非常轻松地完成 【原理输出】 的练习。

当然, 本书对每个知识点也制作了视频供大家参考。读者可以在本书提供的下载地址中, 根据编号找到对应的参考视频。

如何完成 【实操练习】

理论知识和动手实践相辅相成。深度学习不仅是一门关于理论的学科, 更是一个需要不断实践和探索的领域。通过动手实践生成代码, 大家将能够更深入地理解和掌握深度学习的核心概念和技能, 为自己的学习之旅增添无限的价值。因此本书将会和各位读者一起, 使用Colab平台进行代码的练习。这样最大的好处: Colab提供了GPU算力, 并集成了TensorFlow等深度学习框架, 读者无须在自己计算机上配置环境即可开始实操。

初次接触Colab的读者, 只需按照下面的步骤操作即可。

第一步: 访问Colab 官网, 使用自己的 Google 账号登录并单击“ New Notebook”按钮, 新建一个Notebook文件, 如图7所示。

第二步: 在创建好Notebook文件之后, 大家就可以在新建的Notebook中编写代码了。如果觉得困难, 可以求助ChatGPT, 例如使用提示词“请用Matplotlib绘制一个心形” , 会得到如下答复。

接下来, 我们可以把ChatGPT生成的代码复制粘贴到Colab Notebook中并运行, 如图8所示。

本书在每一个知识点的后面, 都会附上 【实操练习】 的小贴士, 为大家提供一些可参考的提示词, 让ChatGPT生成相关的代码供大家学习研究。

当然, 本书也会提供参考代码供大家下载, 相关资源已上传至百度网盘, 供读者下载。请读者关注封底“博雅读书社”微信公众号, 找到“资源下载”栏目, 输入本书77页的资源下载码, 根据提示获取。

如果你已经准备好, 就跟着本书的引导踏上深度学习的征程吧! 相信你将在这个领域中得到无限的乐趣和启发, 也会为未来的技术进步做出自己的贡献。