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內容簡介 ★在最熟悉的作業系統、IDE中,用Tensorflow開發深度學習專案★ ☆使用Tensorflow.NET在Visual Studio下完成AI開發☆ 坊間幾乎所有和AI、深度學習、機器學習有關的書籍或教材,均是以Python及相對的框架進行開發,並且建議架設在Linux上。雖然這個環境非常適合進行AI專案的開發,但對於已經熟悉Visual Studio下.NET架構的大部分Windows開發者來說,如果能使用Tensorflow的強大,再加上早就上手的.NET甚至是C#語言,學習曲線真的就只剩下深度學習,排除了Linux及Python的困難。 微軟在.NET平臺上引入機器學習,努力使機器學習技術跨越鴻溝,普及至大多數人手中。微軟的ML.NET旨在實現人工智慧的「民主化」,讓每個人都能使用並受益於人工智慧技術。在.NET生態中,人工智慧領域的SciSharp Stack團隊為TensorFlow提供了.NET Standard Binding,使得.NET開發人員可以使用C#在跨平臺的.NET Standard框架上開發、訓練和部署機器學習模型。他們還打造了TensorFlow.NET這個專屬於.NET開發人員的機器學習平臺,簡化了使用TensorFlow的過程。 本書即是針對這個族群的使用者,讓.NET眾多的使用者直接跨入AI的領域,在最親切的環境學習,一定會事半功倍。 本書為介紹TensorFlow.NET的詳細指南,共有23章。探討雲端運算、人工智慧、巨量資料和雲端原生應用對生活產生了深遠影響,之後說明機器學習.NET開發者的特點,在.NET生態中,SciSharp Stack的團隊,為TensorFlow提供了.NET Standard Binding,使.NET開發人員可以使用C#開發、訓練和部署機器學習模型。其中的產品就是TensorFlow.NET。 書中包括資料型態與張量詳解、Eager Mode詳解、自動求導原理與應用、線性回歸實操、MNIST手寫字元分類邏輯回歸、tf.data資料集建立與前置處理、深度神經網路實踐、AutoGraph機制詳解,以及.NET Keras簡明教學等。最後一部分是生產應用與案例,包含CPU和GPU環境下的TensorFlow.NET應用、工業生產環境應用案例、在C#下使用TensorFlow.NET訓練自己的資料集、視覺影像分類、視覺物件辨識、遷移學習應用、自然語言處理以及生成對抗網路等。其中還包含F#應用案例。 總體來說,這本書提供了一個全面的指南,旨在幫助.NET開發人員在機器學習領域探索和應用TensorFlow.NET,同時介紹了許多實用的範例和案例。 目錄 第一部分 TensorFlow.NET API入門 第1章 TensorFlow.NET 介紹 1.1 TensorFlow.NET 特性 1.2 TensorFlow.NET 開放原始碼函式庫結構 第2章 資料型態與張量詳解 2.1 資料型態 2.2 張量詳解 2.3 常數與變數 2.4 字串常見操作 2.5 基本張量操作 2.6 維度變換 2.7 合併分割 2.8 廣播機制 第3章 Eager Mode詳解 3.1 Eager Mode 說明 3.2 Eager Mode 比較 3.3 Eager Mode 數值運算 3.4 Eager Mode 張量降維運算 3.5 Eager Mode 矩陣運算 3.6 print 與tf.print 特性對比 第4章 自動求導原理與應用 4.1 機器學習中的求導 4.2 簡單函式求導 4.3 複雜函式求偏導 第5章 線性迴歸實作 5.1 線性迴歸問題 5.2 TensorFlow 下的線性迴歸 5.3 C# 和Python 的性能比較 第6章 MNIST手寫數字分類邏輯迴歸 6.1 經典的MNIST 手寫數字分類問題 6.2 邏輯迴歸程式實作 第7章 tf.data資料集建立與前置處理 7.1 tf.data 介紹 7.2 tf.data 資料集建立 7.3 tf.data 資料前置處理 7.4 tf.data 資料使用 第8章 深度神經網路實踐 8.1 深度神經網路介紹 8.2 TensorFlow.NET 程式實作1:DNN with Eager 8.3 TensorFlow.NET Keras 模型架設的3 種方式 8.4 TensorFlow.NET 程式實作2:DNN with Keras 第9章 AutoGraph機制詳解 9.1 AutoGraph 機制說明 9.2 AutoGraph 機制原理 9.3 AutoGraph 程式開發規範 第二部分 .NET Keras簡明教學 第10章 Keras簡介 10.1 Keras 特性 10.2 Keras 版本說明 第11章 模型與層 11.1 Keras 常用的模型與層 11.2 自訂層 11.3 自訂模型 11.4 模型常用API 概述 第12章 Keras常用API說明 12.1 回呼函式 12.2 資料集前置處理 12.3 最佳化器 12.4 損失函式 12.5 評估指標 第13章 Keras架設模型的3種方式 13.1 Sequential API 方式 13.2 Functional API 方式 13.3 自訂模型 第14章 Keras模型訓練 14.1 內建fit 訓練 14.2 自訂訓練 第三部分 生產應用與案例 第15章 CPU和GPU環境下的TensorFlow.NET應用 15.1 CPU 和GPU 環境架設及安裝 15.2 TensorFlow.NET 的影像利器SharpCV 第16章 工業生產環境應用案例 16.1 工業機器視覺領域應用 16.2 工業時間序列預測領域應用 第17章 在C#下使用TensorFlow.NET訓練自己的資料集 17.1 專案說明 17.2 模型介紹 17.3 資料集說明 17.4 程式說明 17.5 總結 第18章 視覺影像分類 18.1 卷積神經網路實現影像分類 18.2 卷積神經網路詳解 18.3 深入了解卷積神經網路 第19章 視覺物件辨識 19.1 視覺物件辨識原理簡述 19.2 YOLO v3 模型推理實踐 19.3 YOLO v3 模型訓練實踐 第20章 遷移學習應用 20.1 遷移學習原理簡述 20.2 Inception v3 網路 20.3 遷移學習程式實作 第21章 自然語言處理 21.1 自然語言處理簡述 21.2 詞向量 21.3 文字分類程式實作 第22章 生成對抗網路 22.1 生成對抗網路簡述 22.2 生成對抗網路實戰案例 第23章 F#應用案例 23.1 F# 簡明教學 23.2 F# 案例實踐 參考文獻
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【簡介】 https://youtu.be/YZ3u4tg1n8g ★AIGC的技術躍遷與「奇點臨近」 ★大模型的「百模大戰」與競爭格局 ★多模態模型與AGI的可能性 ★AIGC在商業領域的應用爆發 ★AIGC對社會與個人的轉型影響 ★AIGC在電子商務與行業轉型中的應用 ★ChatGPT提示詞最佳化與垂直應用 ★AI繪圖/音效/視訊生成技術的實際應用 ★AIGC技術的核心原理與架構 ★LangChain框架與AI應用的開發實踐 ★AutoGPT與HuggingGPT的協作能力 ★文生視訊在企業級應用中的實踐 ★專屬ChatGPT的定制與本地部署 ★AIGC的風險管理與安全框架 這是一本深入探討AIGC(生成式人工智慧)技術與應用的全面指南,從技術原理到實際應用,從個人使用到企業實踐,為讀者提供了一個完整的視野。 透過詳細的案例和清晰的架構,帶領讀者了解AIGC如何從技術奇點發展到商業應用的浪潮,並揭示ChatGPT、大模型、多模態技術等核心概念的演變與突破。 本書強調AIGC在社會底層技術變革中的重要角色,並深入剖析其在電子商務、數位內容創造以及企業轉型中的價值,為讀者呈現了AIGC如何改變各行業的運作模式。 【章節概要】 第一篇: 新手入門,帶領讀者從AIGC的技術躍遷到多模態模型的興起,剖析ChatGPT如何引領生成式人工智慧熱潮,並闡述大模型的快速發展及其在商業應用中的創新實踐。 第二篇: 深入探討AIGC在個人應用上的多樣可能性,從AI聊天對話的提示詞最佳化到外掛程式的垂直應用,從Midjourney和Stable Diffusion的AI繪畫實踐到AI音訊與視訊生成的多場景操作,展現AIGC如何提升創造力與生產效率。 第三篇: 專注於技術原理和架構解析,涵蓋ChatGPT的核心技術、擴散模型的運作機制,以及LangChain框架在AI應用開發中的實際案例,進一步延伸到AutoGPT與HuggingGPT系統的協作能力。 第四篇: 企業應用實戰,從文生視訊的企業級實作到AI的軟體研發系統升級,並進一步探索定制專屬ChatGPT的實踐方案,為企業讀者提供實際的操作指南與解決方案。 最後是AIGC安全與風險治理,分析演算法、資料及應用層面的潛在風險,並提出完善的安全框架,為AIGC的可持續發展提供了切實可行的建議。 【專家推薦】 「ChatGPT 的發佈讓AI 技術的發展走到了「iPhone 時刻」。這項變革性的技術為人們帶來了前所未有的互動體驗和便利,之後又湧現了各種新的模型和技術。本書從多個方面介紹了AIGC 乃至AGI(人工通用智慧)的原理、應用場景,以及個人和企業的應用案例,值得大家閱讀。」 楊守斌 微軟社區區域技術總監 MSRD 「ChatGPT 的出現再次提醒我們,科技的突破是跳躍式的。AIGC 的發展關係著我們每個人。本書詳細介紹了AIGC 的發展脈絡和技術創新,更示範了使用AIGC 解決實際問題的方法,適合所有對AI 感興趣的讀者閱讀。」 曹冬磊博士 Kavout 首席科學家 「ChatGPT 的問世使得原本高端、神秘的AI 突然走進了大眾的工作與生活。AI 並不會直接搶走你的工作,但能用好AI 的人可能會。 本書是一本涵蓋原理、應用場景、應用案例的寶典。相信它可以幫你走出AI 焦慮,走進AI 世界。」 黃添來 高途集團高級技術總監 【目錄】 第 1 部分 AI 基礎概念 第 1 章 人工智慧基礎 1.1 探索 AI 的世界 1.1.1 人工智慧的範疇 1.1.2 何謂人工智慧? 1.1.3 人工智慧的演進 1.1.4 人工智慧的分級 1.2 機器學習大補帖 1.2.1 何謂機器學習? 1.2.2 機器如何學習? 1.2.3 資料學三劍客 1.2.4 機器學習流程 1.2.5 學 AI 該用哪種程式語言? 1.3 環境安裝指南 1.3.1 Anaconda 介紹與安裝 第 2 章 發現資料的秘密 2.1 資料的探索與準備 2.1.1 什麼是資料? 2.2 探索式資料分析 2.2.1 EDA 必要的套件 2.2.2 第一支EDA 程式:資料集一覽 2.2.3 資料集描述 2.2.4 載入資料集 2.2.5 直方圖 2.2.6 核密度估計圖 2.2.7 相關性熱圖 2.2.8 散佈圖 2.2.9 盒鬚圖 2.3 離群值的檢查與處理方法 2.3.1 檢查異常值的方法 2.3.2 處理異常值的方法 2.4 資料清理和前處理 2.4.1 缺失值的處理 2.4.2 類別資料的處理 2.5 數據正規化與標準化 2.5.1 正規化 (Normalization) 2.5.2 標準化(Standardization) 2.5.3 為何需要特徵縮放與轉換? 2.5.4 特徵縮放與轉換 第 2 部分 機器學習入門 第 3 章 非監督式學習:資料分群分類 3.1 何謂非監督式學習? 3.2 K-means 簡介 3.2.1 K-means 如何分群? 3.2.2 K-means 的最佳化目標 3.3 K-means 實務應用:群眾消費行為分群 3.3.1 資料集描述 3.3.2 載入資料集 3.3.3 建立K-means 模型 3.3.4 inertia 評估分群結果 3.3.5 視覺化分群結果 3.3.6 如何選擇最佳的K 值 3.4 降維技術在機器學習中的應用 3.4.1 降維的概念 3.4.2 主成分分析(PCA) 3.4.3 t- 隨機鄰近嵌入法(t-SNE) 3.5 降維實務應用:手寫數字降維視覺化 3.5.1 資料集描述 3.5.2 載入資料集 3.5.3 將資料切分成訓練集與測試集 3.5.4 建立PCA 模型 3.5.5 建立t-SNE 模型 第 4 章 線性模型 4.1 線性迴歸 4.1.1 線性迴歸簡介 4.1.2 線性迴歸的損失函數 4.1.3 線性模型求解方法:閉式解與梯度下降 4.2 線性迴歸實務應用:同步機勵磁電流預測 4.2.1 資料集描述 4.2.2 載入資料集 4.2.3 將資料切分成訓練集與測試集 4.2.4 特徵標準化 4.2.5 建立Linear Regression 模型 4.2.6 評估模型 4.2.7 迴歸係數分析 4.3 邏輯迴歸 4.3.1 邏輯迴歸簡介 4.3.2 邏輯迴歸學習機制 4.3.3 邏輯迴歸的損失函數 4.3.4 多分類邏輯迴歸 4.4 邏輯迴歸實務應用:鳶尾花朵分類 4.4.1 資料集描述 4.4.2 載入資料集 4.4.3 將資料切分成訓練集與測試集 4.4.4 建立Logistic regression 模型 4.4.5 評估模型 第 5 章 鄰近規則分析 5.1 k- 近鄰演算法 5.1.1 KNN 演算法原理 5.1.2 KNN 於分類和迴歸任務 5.1.3 KNN 度量距離的方法 5.1.4 比較KNN 與K-means 差異 5.2 KNN 實務應用:葡萄酒品種分類 5.2.1 資料集描述 5.2.2 載入資料集 5.2.3 將資料切分成訓練集與測試集 5.2.4 建立KNN 分類模型 5.2.5 評估模型 第 6 章 支援向量機 6.1 支援向量機簡介 6.1.1 支援向量機基本原理 6.1.2 超平面和支援向量 6.1.3 線性支援向量機 6.1.4 非線性支援向量機 6.2 支援向量機於分類和迴歸任務 6.2.1 SVM 分類器 6.2.2 SVM 迴歸器 6.2.3 參數調整技巧 6.3 SVM(分類)實務應用:手寫數字辨識 6.3.1 資料集描述 6.3.2 載入資料集 6.3.3 特徵前處理:t-SNE 降維 6.3.4 前置作業 6.3.5 建立SVM 分類模型 6.4 SVR(迴歸)實務應用:薪資預測 6.4.1 資料集描述 6.4.2 載入資料集 6.4.3 將資料切分成訓練集與測試集 6.4.4 建立SVR 迴歸模型 6.4.5 評估模型 6.4.6 視覺化預測:迴歸分析 第 7 章 決策樹 7.1 決策樹簡介 7.1.1 決策樹的基本概念 7.1.2 分類樹的生長過程 7.1.3 分類樹的評估指標 7.1.4 迴歸樹的生長過程 7.1.5 迴歸樹的評估指標 7.2 CART 決策樹 7.2.1 CART 演算法流程 7.2.2 決策樹剪枝 7.3 決策樹的可解釋性 7.3.1 決策樹的特徵重要性 7.4 決策樹(分類)實務應用:玻璃類型檢測 7.4.1 資料集描述 7.4.2 載入資料集 7.4.3 將資料切分成訓練集與測試集 7.4.4 建立分類決策樹模型 7.4.5 評估模型 7.4.6 模型的可解釋性 7.4.7 繪製決策邊界 7.5 決策樹(迴歸)實務應用:房價預測 7.5.1 資料集描述 7.5.2 載入資料集 7.5.3 特徵工程 7.5.4 將資料切分成訓練集與測試集 7.5.5 建立迴歸決策樹 7.5.6 評估模型 7.5.7 模型的可解釋性 第 8 章 整體學習 8.1 何謂整體學習? 8.1.1 特徵面 8.1.2 資料面 8.2 隨機森林 8.2.1 隨機森林簡介 8.2.2 隨機森林的生成方法 8.3 隨機森林(分類)實務應用:糖尿病罹患預測 8.3.1 資料集描述 8.3.2 載入資料集 8.3.3 將資料切分成訓練集與測試集 8.3.4 建立隨機森林分類模型 8.3.5 評估模型 8.3.6 模型的可解釋性 8.4 隨機森林(迴歸)實務應用:帕金森氏症評估預測 8.4.1 資料集描述 8.4.2 載入資料集 8.4.3 將資料切分成訓練集與測試集 8.4.4 建立隨機森林分類模型 8.4.5 評估模型 8.4.6 模型的可解釋性 8.5 極限梯度提升(XGBoost) 8.5.1 極限梯度提升簡介 8.5.2 XGBoost 模型結構 8.6 XGBoost(分類)實務應用:銀行客戶定存申辦預測 8.6.1 資料集描述 8.6.2 載入資料集 8.6.3 資料清理 8.6.4 將資料切分成訓練集與測試集 8.6.5 建立XGBoost 分類模型 8.6.6 評估模型 8.6.7 模型的可解釋性 8.7 XGBoost(迴歸)實務應用:汽車燃油效率預測 8.7.1 資料集描述 8.7.2 載入資料集 8.7.3 將資料切分成訓練集與測試集 8.7.4 建立XGBoost 迴歸模型 8.7.5 評估模型 8.7.6 模型的可解釋性 第 3 部分 進階概念與應用 第 9 章 交叉驗證和錯誤修正 9.1 不能忽視的過擬合與欠擬合 9.1.1 如何選擇最佳的模型? 9.1.2 過擬合 vs 欠擬合 9.1.3 偏差與方差的差權衡 9.1.4 如何避免欠擬合? 9.1.5 如何避免過擬合? 9.2 交叉驗證簡介 9.2.1 何謂交叉驗證? 9.2.2 K-Fold 交叉驗證 9.3 機器學習常犯錯的十件事 9.3.1 資料收集與處理不當 9.3.2 訓練集與測試集的類別分佈不一致 9.3.3 沒有資料視覺化的習慣 9.3.4 使用錯誤方法為特徵編碼 9.3.5 資料處理不當導致資料洩漏 9.3.6 僅使用測試集評估模型好壞 9.3.7 在沒有交叉驗證的情況下判斷模型性能 9.3.8 分類問題僅使用準確率作為衡量模型的指標 9.3.9 迴歸問題僅使用 R2 分數評估模型好壞 9.3.10 任何事情別急著想用 AI 解決 第 10 章 模型落地實踐與整合應用 10.1 模型整合與部署 10.1.1 機器學習開發流程回顧 10.1.2 DevOps 與MLOps 概念簡介 10.1.3 如何將模型整合到實際應用中 10.2 儲存訓練好的模型 10.2.1 ONNX 簡介 10.2.2 將scikit-learn 模型輸出為ONNX 格式 10.3 使用ONNX Runtime 進行模型推論 10.3.1 ONNX Runtime 簡介 10.3.2 載入 ONNX 模型並進行推論 10.4 使用FastAPI 建立模型推論服務 10.4.1 FastAPI 框架介紹 10.4.2 Python 後端開發框架比較 10.4.3 撰寫第一個 FastAPI 應用 10.4.4 整合ONNX 模型於API 中 10.4.5 使用Postman 測試API 10.4.6 自動生成 AIP 文件 10.5 網頁推論與前後端整合 10.5.1 環境設定與準備 10.5.2 建立簡單的前端界面 10.5.3 前後端 API 串接