具体描述
神经网络是计算智能和机器学习的重要分支,在诸多领域都取得了很大的成功。在众多神经网络著作中,影响最为广泛的是Simon Haykin的《神经网络原理》(第3版更名为《神经网络与机器学习》)。在本书中,作者结合近年来神经网络和机器学习的最新进展,从理论和实际应用出发,全面、系统地介绍了神经网络的基本模型、方法和技术,并将神经网络和机器学习有机地结合在一起。
本书不但注重对数学分析方法和理论的探讨,而且也非常关注神经网络在模式识别、信号处理以及控制系统等实际工程问题的应用。本书的可读性非常强,作者举重若轻地对神经网络的基本模型和主要学习理论进行了深入探讨和分析,通过大量的试验报告、例题和习题来帮助读者更好地学习神经网络。
本版在前一版的基础上进行了广泛修订,提供了神经网络和机器学习这两个越来越重要的学科的最新分析。
本书特色:
1. 基于随机梯度下降的在线学习算法;小规模和大规模学习问题。
2. 核方法,包括支持向量机和表达定理。
3. 信息论学习模型,包括连接、独立分量分析(ICA)、一致独立分量分析和信息瓶颈。
4. 随机动态规划,包括逼近和神经动态规划。
5. 逐次状态估计算法,包括卡尔曼和粒子滤波器。
6. 利用逐次状态估计算法训练递归神经网络。
7. 富有洞察力的面向计算机的试验。
作者简介
Simon Haykin 于1953年获得英国伯明翰大学博士学位,目前为加拿大McMaster大学电子与计算机工程系教授、通信研究实验室主任。他是国际电子电气工程界的著名学者,曾获得IEEE McNaughton金奖。他是加拿大皇家学会院士、IEEE会士,在神经网络、通信、自适应滤波器等领域成果颇丰,著有多部标准教材。
本书是关于神经网络的全面的、彻底的、可读性很强的、最新的论述。全书共15章,主要内容包括Rosenblatt感知器、通过回归建立模型、最小均方算法、多层感知器、核方法和径向基函数网络、支持向量机、正则化理论、主分量分析、自组织映射、信息论学习模型、动态规划、神经动力学、动态系统状态估计的贝叶斯滤波等。
本书适合作为高等院校计算机相关专业研究生及本科生的教材,也可供相关领域的工程技术人员参考。
目录信息
译者序
前言
缩写和符号
术语
第0章 导言1
0.1 什么是神经网络1
0.2 人类大脑4
0.3 神经元模型7
0.4 被看作有向图的神经网络10
0.5 反馈11
0.6 网络结构13
0.7 知识表示14
0.8 学习过程20
0.9 学习任务22
0.10 结束语27
注释和参考文献27
第1章 Rosenblatt感知器28
1.1 引言28
1.2 感知器28
1.3 感知器收敛定理29
1.4 高斯环境下感知器与贝叶斯分类器的关系33
1.5 计算机实验:模式分类36
1.6 批量感知器算法38
1.7 小结和讨论39
注释和参考文献39
习题40
第2章 通过回归建立模型28
2.1 引言41
2.2 线性回归模型:初步考虑41
2.3 参数向量的最大后验估计42
2.4 正则最小二乘估计和MAP估计之间的关系46
2.5 计算机实验:模式分类47
2.6 最小描述长度原则48
2.7 固定样本大小考虑50
2.8 工具变量方法53
2.9 小结和讨论54
注释和参考文献54
习题55
第3章 最小均方算法56
3.1 引言56
3.2 LMS算法的滤波结构56
3.3 无约束最优化:回顾58
3.4 维纳滤波器61
3.5 最小均方算法63
3.6 用马尔可夫模型来描画LMS算法和维纳滤波器的偏差64
3.7 朗之万方程:布朗运动的特点65
3.8 Kushner直接平均法66
3.9 小学习率参数下统计LMS学习理论67
3.10 计算机实验Ⅰ:线性预测68
3.11 计算机实验Ⅱ:模式分类69
3.12 LMS算法的优点和局限71
3.13 学习率退火方案72
3.14 小结和讨论73
注释和参考文献74
习题74
第4章 多层感知器77
4.1 引言77
4.2 一些预备知识78
4.3 批量学习和在线学习79
4.4 反向传播算法81
4.5 异或问题89
4.6 改善反向传播算法性能的试探法90
4.7 计算机实验:模式分类94
4.8 反向传播和微分95
4.9 Hessian矩阵及其在在线学习中的规则96
4.10 学习率的最优退火和自适应控制98
4.11 泛化102
4.12 函数逼近104
4.13 交叉验证107
4.14 复杂度正则化和网络修剪109
4.15 反向传播学习的优点和局限113
4.16 作为最优化问题看待的监督学习117
4.17 卷积网络126
4.18 非线性滤波127
4.19 小规模和大规模学习问题131
4.20 小结和讨论136
注释和参考文献137
习题138
第5章 核方法和径向基函数网络144
5.1 引言144
5.2 模式可分性的Cover定理144
5.3 插值问题148
5.4 径向基函数网络150
5.5 K-均值聚类152
5.6 权向量的递归最小二乘估计153
5.7 RBF网络的混合学习过程156
5.8 计算机实验:模式分类157
5.9 高斯隐藏单元的解释158
5.10 核回归及其与RBF网络的关系160
5.11 小结和讨论162
注释和参考文献164
习题165
第6章 支持向量机168
6.1 引言168
6.2 线性可分模式的最优超平面168
6.3 不可分模式的最优超平面173
6.4 使用核方法的支持向量机176
6.5 支持向量机的设计178
6.6 XOR问题179
6.7 计算机实验:模式分类181
6.8 回归:鲁棒性考虑184
6.9 线性回归问题的最优化解184
6.10 表示定理和相关问题187
6.11 小结和讨论191
注释和参考文献192
习题193
第7章 正则化理论197
7.1 引言197
7.2 良态问题的Hadamard条件198
7.3 Tikhonov正则化理论198
7.4 正则化网络205
7.5 广义径向基函数网络206
7.6 再论正则化最小二乘估计209
7.7 对正则化的附加要点211
7.8 正则化参数估计212
7.9 半监督学习215
7.10 流形正则化:初步的考虑216
7.11 可微流形217
7.12 广义正则化理论220
7.13 光谱图理论221
7.14 广义表示定理222
7.15 拉普拉斯正则化最小二乘算法223
7.16 用半监督学习对模式分类的实验225
7.17 小结和讨论227
注释和参考文献228
习题229
第8章 主分量分析232
8.1 引言232
8.2 自组织原则232
8.3 自组织的特征分析235
8.4 主分量分析:扰动理论235
8.5 基于Hebb的最大特征滤波器241
8.6 基于Hebb的主分量分析247
8.7 计算机实验:图像编码251
8.8 核主分量分析252
8.9 自然图像编码中的基本问题256
8.10 核Hebb算法257
8.11 小结和讨论260
注释和参考文献262
习题264
第9章 自组织映射268
9.1 引言268
9.2 两个基本的特征映射模型269
9.3 自组织映射270
9.4 特征映射的性质275
9.5 计算机实验Ⅰ:利用SOM解网格动力学问题280
9.6 上下文映射281
9.7 分层向量量化283
9.8 核自组织映射285
9.9 计算机实验Ⅱ:利用核SOM解点阵动力学问题290
9.10 核SOM和相对熵之间的关系291
9.11 小结和讨论293
注释和参考文献294
习题295
第10章 信息论学习模型299
10.1 引言299
10.2 熵300
10.3 最大熵原则302
10.4 互信息304
10.5 相对熵306
10.6 系词308
10.7 互信息作为最优化的目标函数310
10.8 最大互信息原则311
10.9 最大互信息和冗余减少314
10.10 空间相干特征316
10.11 空间非相干特征318
10.12 独立分量分析320
10.13 自然图像的稀疏编码以及与ICA编码的比较324
10.14 独立分量分析的自然梯度学习326
10.15 独立分量分析的最大似然估计332
10.16 盲源分离的最大熵学习334
10.17 独立分量分析的负熵最大化337
10.18 相关独立分量分析342
10.19 速率失真理论和信息瓶颈347
10.20 数据的最优流形表达350
10.21 计算机实验:模式分类354
10.22 小结和讨论354
注释和参考文献356
习题361
第11章 植根于统计力学的随机方法366
11.1 引言366
11.2 统计力学367
11.3 马尔可夫链368
11.4 Metropolis算法374
11.5 模拟退火375
11.6 Gibbs抽样377
11.7 Boltzmann机378
11.8 logistic信度网络382
11.9 深度信度网络383
11.10 确定性退火385
11.11 和EM算法的类比389
11.12 小结和讨论390
注释和参考文献390
习题392
第12章 动态规划396
12.1 引言396
12.2 马尔可夫决策过程397
12.3 Bellman最优准则399
12.4 策略迭代401
12.5 值迭代402
12.6 逼近动态规划:直接法406
12.7 时序差分学习406
12.8 Q学习410
12.9 逼近动态规划:非直接法412
12.10 最小二乘策略评估414
12.11 逼近策略迭代417
12.12 小结和讨论419
注释和参考文献421
习题422
第13章 神经动力学425
13.1 引言425
13.2 动态系统426
13.3 平衡状态的稳定性428
13.4 吸引子432
13.5 神经动态模型433
13.6 作为递归网络范例的吸引子操作435
13.7 Hopfield模型435
13.8 Cohen-Grossberg定理443
13.9 盒中脑状态模型445
13.10 奇异吸引子和混沌448
13.11 混沌过程的动态重构452
13.12 小结和讨论455
注释和参考文献457
习题458
第14章 动态系统状态估计的贝叶斯滤波461
14.1 引言461
14.2 状态空间模型462
14.3 卡尔曼滤波器464
14.4 发散现象及平方根滤波469
14.5 扩展的卡尔曼滤波器474
14.6 贝叶斯滤波器477
14.7 数值积分卡尔曼滤波器:基于卡尔曼滤波器480
14.8 粒子滤波器484
14.9 计算机实验:扩展的卡尔曼滤波器和粒子滤波器对比评价490
14.10 大脑功能建模中的
卡尔曼滤波493
14.11 小结和讨论494
注释和参考文献496
习题497
第15章 动态驱动递归网络501
15.1 引言501
15.2 递归网络体系结构502
15.3 通用逼近定理505
15.4 可控性和可观测性507
15.5 递归网络的计算能力510
15.6 学习算法511
15.7 通过时间的反向传播512
15.8 实时递归学习515
15.9 递归网络的消失梯度519
15.10 利用非线性逐次状态估计的递归网络监督学习框架521
15.11 计算机实验:Mackay-Glass吸引子的动态重构526
15.12 自适应考虑527
15.13 实例学习:应用于神经控制的模型参考529
15.14 小结和讨论530
注释和参考文献533
习题534
参考文献538
· · · · · · (收起)
读后感
是很全面的机器学习理论书籍,不过大多数读者是看不明白的,翻译也很一般。 p92 三个标准化步骤的结果,消除均值、去相关性以及协方差均衡 是很全面的机器学习理论书籍。 p94 对于神经元,训练率应该与突触数量成反比。 p92 三个标准化步骤的结果,消除均值、去相关性以及协方...
模仿生物的神经系统,人类开始设计制造人工神经网络。人工神经网络具有很多类似人脑的功能,其中就包括学习功能,也就是机器学习。 小脑在运动的控制和协调中起到了非常重要的作用,通常进行得非常平稳并且几乎毫不费力。在文献中,已经提到小脑扮演着动态估计的控制者或者神经...
垃圾翻译。 P370 马尔克夫链的遍历性 the long-term proportion of time spent by the chain .. The proportion of time spent in state i after k returns, denoted by.. The return times T_i form a sequence of statistically independent and identically distributed ran...
这本书还算有点名气,有不少的AI书籍的参考文献都提及了它。书名虽然是foundation,但却是偏重于数学的。对于ANN的几乎所有原理都没有给出可以在直觉上理解的原因,比如,为什么对于w的初始化要随机且尽可能小;冲向量的直观解释是什么;对于分布不均匀的结果类别应该如何对w正...
这本书还算有点名气,有不少的AI书籍的参考文献都提及了它。书名虽然是foundation,但却是偏重于数学的。对于ANN的几乎所有原理都没有给出可以在直觉上理解的原因,比如,为什么对于w的初始化要随机且尽可能小;冲向量的直观解释是什么;对于分布不均匀的结果类别应该如何对w正...
用户评价
这本《神经网络与机器学习(原书第3版)》真是让我醍醐灌顶!我一直对人工智能领域充满好奇,尤其对神经网络和机器学习的原理深感兴趣,但苦于缺乏系统性的学习资源,总是觉得隔靴搔痒。当我拿到这本书的时候,那种厚重感和里面满满的公式、图表,一度让我有些望而却步。然而,当我真正沉下心来,从第一页开始啃读,才发现它的魅力所在。作者以一种非常严谨又不失趣味的方式,将复杂的概念娓娓道来。无论是从早期的感知机模型,到后来大放异彩的深度学习,书中都有着详尽的论述。我尤其喜欢作者对于数学推导的细致讲解,每一个公式的由来,每一个定理的证明,都清晰明了,这对于我理解算法背后的逻辑至关重要。而且,书中还穿插了大量实际应用的案例,让我能够更直观地感受到这些理论的强大之处。比如,关于卷积神经网络的部分,作者不仅解释了其结构,还结合图像识别的例子,让我茅塞顿开。阅读的过程虽然充满挑战,但每一次理解了一个新的概念,攻克了一个难懂的公式,我都会感受到巨大的成就感。这本书不仅仅是一本技术书籍,更像是一次深入的思维训练,它锻炼了我分析问题、解决问题的能力,让我对机器学习的世界有了全新的认识。
当我第一次翻开《神经网络与机器学习(原书第3版)》时,我承认自己被它那庞大的篇幅和密密麻麻的公式吓到了。作为一名刚入行不久的数据科学家,我一直渴望找到一本能够系统性地梳理机器学习理论,并能指导我实际操作的书籍。这本书可以说是满足了我几乎所有的期望,并且还超出了很多。它不仅仅是一本教科书,更像是一本百科全书,涵盖了从最基本的概念到最前沿的研究方向。我特别喜欢书中关于“偏差-方差权衡”的章节,作者用非常生动形象的比喻解释了这个核心概念,让我一下子就理解了为什么模型的泛化能力如此重要。此外,书中对于各种优化算法的讲解也让我印象深刻,比如梯度下降的各种变体(SGD, Adam, RMSprop等),作者不仅解释了它们的速度和收敛性的差异,还详细说明了在不同场景下如何选择合适的优化器。这本书最令我赞赏的一点是,它并没有仅仅停留在理论层面,而是大量引用了最新的研究成果和实际应用案例,这让我能够将学到的知识与当前机器学习领域的热点紧密结合起来。阅读这本书的过程,更像是一场思维的盛宴,让我对这个领域有了更加深刻和全面的认识。
说实话,我以前一直认为机器学习是个很玄乎的东西,尤其是那些听起来就很“高大上”的神经网络。但是,自从我开始阅读《神经网络与机器学习(原书第3版)》之后,我才发现原来这些概念并没有那么难以理解。这本书的作者似乎是一位特别擅长化繁为简的大师。他用一种非常清晰、有条理的方式,一步一步地引导读者走进机器学习的世界。我尤其欣赏书中对于“误差反向传播”算法的讲解,那是神经网络的核心驱动力之一,之前我一直觉得它很神秘,读了这本书之后,我才真正理解了它的工作原理,以及它是如何通过链式法则一层一层地更新权重的。而且,书中还穿插了大量可视化图示,让我能够直观地看到不同算法的决策边界,或者神经网络的层级结构,这极大地帮助了我理解抽象的概念。这本书给我最大的感受是,它不仅教我“是什么”,更教我“为什么”。它让我明白了每一个算法背后的逻辑,以及它们是如何在不同的问题场景下工作的。对于想要真正掌握机器学习精髓,而不是仅仅停留在调参阶段的读者来说,这本书绝对是不可多得的良师益友。
我最近刚入手了《神经网络与机器学习(原书第3版)》,这本书的质量绝对超出了我的预期!作为一名深度学习初学者,我曾经在网上看了很多零散的教程,但总感觉知识点不够系统,难以形成完整的体系。这本书的出现,就像为我点亮了一盏明灯。它的结构非常合理,从最基础的机器学习概念讲起,然后逐步深入到各种复杂的神经网络模型,比如CNN、RNN、Transformer等等,讲解得非常到位。我尤其喜欢书中对于“注意力机制”的阐述,这是一种在近年来非常重要的技术,而作者用非常清晰的语言和图示,将它背后的原理讲解得一清二楚,让我能够理解它为何能极大地提升模型的性能。此外,书中还包含了大量的代码示例和伪代码,虽然我还没来得及一一实践,但光是看就能感受到它对实际编程的指导意义。这本书的语言风格也非常棒,既有严谨的学术风范,又不失通俗易懂,让我读起来不会感到枯燥。它让我明白,机器学习并非遥不可及,而是可以通过扎实的理论学习和不断的实践来掌握的。这本书无疑是我在机器学习学习道路上的重要里程碑。
老实说,我当初选择这本《神经网络与机器学习(原书第3版)》,很大程度上是被它的“原书”和“第3版”这两个标签吸引的。这意味着它很可能是业界公认的经典,并且经过了多次修订,内容应该非常前沿和可靠。拿到书后,我并没有立刻投入到具体的算法研究中,而是先浏览了目录和引言,试图建立一个整体的认知框架。不得不说,它的内容覆盖面确实非常广,从基础的线性代数、概率论、微积分在机器学习中的应用,到各种监督学习、无监督学习算法,再到深度学习的各种网络结构,几乎涵盖了机器学习的方方面面。我个人尤其关注的是书中关于模型评估和正则化技术的讨论。在实际项目中,我们经常会遇到过拟合和欠拟合的问题,而这本书给出了非常系统性的解决方案,例如L1/L2正则化、Dropout、Early Stopping等等,并详细解释了它们的作用原理和适用场景。这种深入浅出的讲解方式,让我能够理解“为什么”要这样做,而不是仅仅停留在“怎么做”的层面。虽然书中包含大量的数学公式,但我发现作者在介绍公式时,往往会先给出直观的解释,然后再进行严谨的推导,这大大降低了阅读的难度。对于任何想深入理解机器学习理论的开发者来说,这本书绝对是一笔宝贵的财富。
啃不下去啊。。对数学要求高。可是我现在已经看不懂数学了。。。以后有机会再读吧
理论性强,可读性很好。
大神写的书每一本都是经典!
大神写的书每一本都是经典!
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