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  • 概率图模型: Coursera课程资源分享和简介

    万次阅读 多人点赞 2016-08-11 19:29:03
    本博客概率图模型(Probabilistic Graphical Model)系列笔记以 Stanford 教授 Daphne... 博文的章节编号与课程视频编号一致,详情见 PGM(概率图模型)Coursera: 课程资源分享和简介.  笔记持续更新,为便于对照课程

      本博客中概率图模型(Probabilistic Graphical Model)系列笔记以 Stanford 教授 Daphne Koller 的公开课 Probabilistic Graphical Model 为主线,结合资料(每篇博文脚注都附有链接)加以补充. 为便于对照课程查阅,博文的章节编号与课程视频编号一致. 博文持续更新(点击这里系列笔记目录页),丰富课程资源见 PGM(概率图模型)Coursera: 课程资源分享和简介.

    课程内容

      概率图模型的表示刻画了模型的随机变量在变量层面的依赖关系, 反映出问题的概率结构以及推理的难易程度, 也为推理算法提供了可以操作的数据结构. 概率图模型的表示方法有多种比如常见贝叶斯网络、马尔可夫网络、因子图等.
      
      Stanford 教授 Daphne Koller 的公开课 Probabilistic Graphical Model 可在 Coursera 上学习,并且配有编程作业. 该课程主要包括了1

    1. 贝叶斯网络及马尔可夫网络的概率图模型表示及变形。
    2. Reasoning 及 Inference 方法,包括exact inference(variable elimination, clique trees) 和 approximate inference (belief propagation message passing, Markov chain Monte Carlo methods)。
    3. 概率图模型中参数及结构的learning方法。
    4. 使用概率图模型进行统计决策建模。

    课程资源

    概率图模型综述

    我的笔记目录页

    Mark几篇博文


    1. yangliuy, Stanford概率图模型(Probabilistic Graphical Model)— 第一讲 贝叶斯网络基础, http://blog.csdn.net/yangliuy/article/details/8067261.
    展开全文
  • 自然语言处理课程资源此github包含高等经济学院自然语言处理课程的实际作业:https://www.coursera.org/learn/language-processing。 在本课程中,您将学习如何使用经典和深度学习方法解决常见的NLP问题。 从实际的...
  • VC++课程设计常见问题解答

    千次阅读 2017-12-11 15:12:43
    作者做完了自己的课程设计,其中遇到了不少问题,估计其他同学也会遇到,所以在此写一篇博客,希望有问题的同学能到此处速查,方便大家,这样就不需要去百度了,百度上很多人说的不清楚,而且各种答案,根本不知道...

    新博客地址wmathor

    1. 前言

      作者做完了自己的课程设计,其中遇到了不少问题,估计其他同学也会遇到,所以在此写一篇博客,希望有问题的同学能到此处速查,方便大家,这样就不需要去百度了,百度上很多人说的不清楚,而且各种答案,根本不知道哪个是对的

    2. 问题详解

      方便读者查询,我在下面放上我所讲内容的小标题,

    • 新建对话框
    • 多个对话框的调用问题
    • 美化界面——给对话框添加背景图
    • 美化界面——自定义按钮样式
    • VC++中常见问题的解决方法

    新建对话框

      课程设计当中不论是信息管理系统还是计算器,都需要大家做一个登录界面,那么做完登录界面之后,如何跳转到下一个对话框呢?下面我附上操作步骤

      首先新建一个对话框,右键单击“Dialog”—>“插入Dialog”
    这里写图片描述

      这时,新的对话框就建好了,你也可以修改他的名字,这里我就不改了
    这里写图片描述

      然后我们给新的对话框建立一个类向导,右键单击对话框的任意位置—>“建立类向导”
    这里写图片描述

      按照图上步骤选择,有可能你默认不是"create a new class",那就要选这一项,然后选"OK"
    这里写图片描述

      要给新建的类起个名字,这里注意不能重复取之前已有的类的名字,这里我取名“test2”,然后点"OK",接下来点右下角出现的“确定”即可
    这里写图片描述

      成功之后,在类视图里能看到多了一个你刚才取名字的类,到此为止,新的对话框就建立完成
    这里写图片描述



    **多个对话框调用问题**   这里所讲的是如果想在一个对话框上点击一个按钮跳转到另一对话框应该如何实现,我同时也会讲一下如何在运行时首先运行你所想要的对话框

      我首先在第一个对话框上设置一个按钮
    这里写图片描述

      现在我在第一个对话框中添加一个按钮,它的功能是跳转到第二个对话框
    这里写图片描述

      给按钮添加函数
    这里写图片描述

      但是在这里还没完,微软给我们提供的mfc肯定有自带的函数,能够实现打开对话框,但是要想打开对话框,肯定需要用类创建一个对象,然后用对象点的方式调用函数(方法),但是两个对话框属于不同的类,如何能够在一个对话框里使用另一个对话框的类呢?只要在这个对话框类里加上另一个需要被打开对话框的头文件就行了
    这里写图片描述

      然后就可以使用另一个对话框的类来创建对象了,这里用到的函数是DoModal()
    这里写图片描述

      这里在补充一点,因为可能在特定情况下我们需要打开第二个对话框,同时关闭第一个对话框,如何实现呢?只要在中间加上一句**CDialog::OnOK();**即可
    这里写图片描述

      问题总是接踵而至,如果按照我的方法做到了这里,细心的读者一定会发现,当点击按钮跳转到第二个对话框的时候,第一个对话框确实关闭了,第二个对话框确实打开了,但是,最严重的问题来了,**任务栏的图标也不见了!**按钮点击后,任务栏的图标随着第一个对话框的关闭也消失了,这可不是我们想要的,不要急,下面我就说说解决办法,很简单

      因为是第二个对话框的任务栏图标没了,所以我们操作的类肯定是第二个对话框,这个读者要搞清楚,首先给对话框新建一个函数
      这里读者要注意因为我这个对话框里没有任何控件,所以还好,但是如果读者做的对话框里有控件,记得一定要选跟Class name相同的Object IDs,选别的都找不到这个函数,切记!切记!切记!然后选择WM_InitDialog这个函数
    这里写图片描述

      在函数里加上一句话就ok
    ModifyStyleEx(WS_EX_TOOLWINDOW, WS_EX_APPWINDOW);
      这里读者没必要搞懂这是什么意思,作者自己也不懂,但是这并不是课程设计中最重要的地方,读者只需要做到不求甚解就好
    这里写图片描述

      现在任务栏图标就出来了
    这里写图片描述

      至此,最基本的创建对话框以及多个对话框的调用问题已经解决了,掌握这些已经可以完成课程设计了,下面我会在讲一些如何对界面进行优化,包括给对话框添加背景图,还有使用设计者自己设计的图替换按钮,有兴趣的读者可以看下去


    美化界面——给对话框添加背景图
      先放上效果图
    这里写图片描述

      其实并不难,这里我一步一步说,首先一开始上来并不是写代码,也不是准备资源图,而是去下载我们需要的库,GDI+库如果没有这个库,就无法使用各种与图像有关的功能,下载地址我会放在这篇文章的最末尾,下载GDI+库之后还不够,要使用库,肯定要导入,下面我就先讲讲如何导入库

      首先选择"Tools"—>“选项”
    这里写图片描述

      然后选择"目录"—>“include files”,接着按照图上的步骤做,找到下载好的GDI+库的路径里的"INCLUDE"文件夹包含进来
    这里写图片描述

      接下来的操作就和上面差不多,“目录”—>“Libray files”,找到下载好的GDI+库的路径里的"LIB"文件夹包含进来,目前准备工作已经做了一半了
    这里写图片描述

      库包含进来了,下面要做的就是找到你需要的资源图,把他转换成bmp格式,然后导入到资源中去就行了,vc6.0对bmp图是有严格要求的,这里我说一个bmp图片转换的简单方法,只需要win10自带的画图工具即可

      把jpg或png格式的图,拖到"画图工具"中打开,如果需要调整大小,可以直接在里面调整,之后点击"文件"—>“另存为”—>“bmp图片”,就转换成功了,亲测有效,比网上很多在线转换工具方便多了
    这里写图片描述

      这里有点要注意,转换的时候默认是24色位图,要改成256色位图,不要问我为什么,自己试试就知道了,除了256以外,其他的vc6.0无法使用
    这里写图片描述

      图有了,现在打开vc6.0的资源视图,把刚才转好格式的资源图引入进来
    这里写图片描述
    这里写图片描述

      接下来开始写代码,先附上代码,再附图

    	CPaintDC dc(this);
    		CRect rc;
            GetClientRect(&rc);
            CDC dcMem;
            dcMem.CreateCompatibleDC(&dc);
            CBitmap bmpBackground;
            bmpBackground.LoadBitmap(IDB_BITMAP1);//这是资源图的编号,如果想换成别的背景图,把资源图导入之后,改编号就行
    
            BITMAP bitmap;
            bmpBackground.GetBitmap(&bitmap);
            CBitmap* pbmpPri = dcMem.SelectObject(&bmpBackground);
            dc.StretchBlt(0,0,rc.Width(), rc.Height(), &dcMem,0,0,bitmap.bmWidth, bitmap.bmHeight, SRCCOPY);
    

      在OnPaint函数里,不论else里面有什么,把上面那段代码复制进去,替换掉else里面的所有东西即可
    这里写图片描述

      这里我啰嗦一句,主对话框才有Paint函数,新建的一开始都是没有的,所以得去自己添加,下面附图,还是一样,记得选择和Class name一样的IDs
    这里写图片描述

      现在看一下变成了什么样子,读者肯定发现了,静态文本的背景色没有去掉,在这里很丑,下面我告诉大家如何将静态文本背景变成透明
    这里写图片描述

      首先给对话框类添加一个函数CTLCOLOR
    这里写图片描述

      然后在函数中写上这段代码

    if(pWnd->GetDlgCtrlID( ) == (IDC_1))//IDC_1是控件对应的ID,切记,不能使用默认的ID,也就是IDC_STATIC,必须改一下
    	{
    		pDC->SetBkMode(TRANSPARENT);
    		pDC->SetTextColor(RGB(50,50,50));
    		return HBRUSH(GetStockObject(HOLLOW_BRUSH));
    	}
    

      这里if的作用是控制到底修改哪一个控件的样式,如果不加if,直接写if里面的内容,会将对话框内的所有的控件全部变为这种样式,如果需要将多个控件修改样式,只需要多加几个if,在if里面写上修改样式的代码即可
    这里写图片描述

      至此,整个界面皮肤美化工作就结束了


    **美化界面——自定义按钮样式**   用自己的图片修改替换默认的按钮样式,操作并不难,先看一下效果图,在这里我将按钮换成了我找的一张“手”的素材图 ![这里写图片描述](https://img-blog.csdn.net/20171221160420142?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvcXFfMzcyMzY3NDU=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/0/gravity/SouthEast)

      首先需要修改按钮的属性样式,鼠标右键按钮—>“属性”—>“样式”—>“所有者绘制”
    这里写图片描述

      然后再类中定义一个公有的成员变量,不需要初始化

    CBitmapButton m_btnX1;
    

    这里写图片描述

      然后在**OnInitDialog()函数中加上三行代码,代码里的参数我也有注释解释了,读者看懂以后非常容易运用,然后编译运行即可成功修改按钮的样式,这里还是一样,如果不是主对话框,没有OnInitDialog()**这个函数,读者按照上面的方法添加函数即可,这里实在没必要多讲

    	m_btnX1.LoadBitmaps(IDB_BITMAP2);//这里可以添加两幅位图,用逗号隔开,分别表示鼠标按下和弹起的图片
    	m_btnX1.SubclassDlgItem(IDC_BUTTON1,this);//这里的第一个参数是你想替换掉的按钮的ID
    	m_btnX1.SizeToContent();
    

    这里写图片描述

      至此,按钮美化工作就结束了


      **VC++中一些常见问题的解决方法**   (1)为什么某个类突然在工作区间里面突然看不见了?

      只是类隐藏了,打开FILEVIEW,找到隐藏类的头文件,随便敲一下键盘的空格键,类就会在CLASSVIEW中显示了

      (2)在基于对话框的程序中,一按回车键,对话框就没了

      在对话框中建立类向导,选择和类名一样的IDs,在右边选择一个叫PreTranslateMessage的函数
      添加函数之后编辑代码,在里面加上下面的代码,之后无论是摁回车还是ESC键,都不会关闭对话框了

    if(pMsg->message==WM_KEYDOWN&&pMsg->wParam==VK_RETURN)    
            return TRUE; 
    if(pMsg->message==WM_KEYDOWN&&pMsg->wParam==VK_ESCAPE)    
            return TRUE; 
    

    这里写图片描述

      (3)怎样改变VC++编辑器默认的颜色?
      工具—>选项—>格式,选中注释的颜色即可改变



    3.总结

      到此为止,我在做课程设计当中遇到的所有问题全部解决了,我把我的课程设计作品——手机销售管理系统放到了csdn上,有需要的同学可以下载参考,不过需要积分,如果没有积分,可以加我qq私聊我直接发给你,QQ:739616037

    我的课程设计(有源码):http://download.csdn.net/download/qq_37236745/10162962
    GDI+库:https://pan.baidu.com/s/1dFfJfH3 密码:njze

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    机器之心整理  参与:刘晓坤、雪、思源


    近日由吴恩达与 Kian Katanforoosh 指导的 CS230(深度学习)课程已经结束并放出了课程资料。这一门课程结合 Coursera 课外教学与课内教学展示了深度学习的基本概念与完整结构,机器之心简要介绍了该课程及基本内容。


    课程地址:https://web.stanford.edu/class/cs230/


    课程简介:深度学习是 AI 领域中最受欢迎的技能之一。这门课程将帮助你学好深度学习。你将学到深度学习的基础,理解如何构建神经网络,并学习如何带领成功的机器学习项目。你将学到卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)、长短期记忆网络(LSTM)、Adam 优化器、Dropout 方法、BatchNorm 方法、Xavier/He 初始化方法等。你将在医疗、自动驾驶、手语识别、音乐生成和自然语言处理等领域中进行案例研究。你不仅能掌握理论,还能看到深度学习如何应用到产业中。我们将需要使用 Python 和 TensorFlow 来实现所有的项目,课程中也会教这一部分。完成这门课程后,你将能以创新的方式将深度学习应用到你的工作中。该课程是以翻转课堂的形式教学的。你将先在家里观看 Coursera 视频、完成编程任务以及在线测验,然后来到课堂上做进一步讨论和完成项目。该课程将以开放式的最终项目结束,教学团队会在过程中提供帮助。


    CS230 采取课内和 Coursera 在线课程相结合的形式,其中每一个课程的模块都需要在 Coursera 上观看视频、做测试并完成编程作业。一周的课程约需要在 Cousera 上在线学习两个模块再加上 80 分钟的课内时间。


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    这门课程要求学生有一些背景知识,首先学生需要了解计算机科学基本原理与技能,并且能写合理、简洁的计算机程序。其次学生需要熟悉概率论与线性代数等基本的数学知识。


    目前 CS230 的结课项目报告与 Poster 展示都已经发布,包含多种主题,如音乐生成、情绪检测、电影情感分类、癌症检测等。课程报告和 Poster 前三名已经公布:


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    报告第一名:Image-to-Image Translation with Conditional-GAN (Weini Yu, Jason Hu, Yujo Zhouchangwan Yu)


    该报告使用条件生成对抗网络(C-GAN)研究航空图图像翻译。参与者首先复现了 Isola 等人提出的 C-GAN 模型,然后探索了不同的网络架构、损失函数和训练策略。对不同模型进行了定性和定量评估,得出结论:基于残差的模型在仅使用 1000 个训练样本的情况下得到了非常高质量的图像。


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    C-GAN 网络架构


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    生成器网络架构


    报告第二名:Deep Knowledge tracing and Engagement with MOOCs (Klint Kanopka, Kritphong Mongkhonvanit, David Lang)


    该报告利用深度知识追踪网络以及 MOOC 课程互动协变量,计算学生的课程参与度,发现该方法能够以超过 88% 的准确率预测学生的下一个项目反应。利用这些预测可以向学生提供针对性的干预,也可以对课程进行针对性的改进。


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    模型结构


    报告第三名:Deep Learning for Improving Power-Accuracy of Heart Rate Monitors (Albert Gural)


    该报告利用深度学习方法解决从低采样率 PPG 中确定心率以及如何确定运动伪影中的加速度计信号的问题。


    Poster 第一名:Painting Outside the Box: Image Outpainting with GANs (Mark Sabini, Gili Rusak)


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    Poster 第二名:LeafNet: A Deep Learning Solution to Tree Species Identification (Krishna Rao, Elena Herrero, Gabrielle Pacalin)


    该 Poster 使用残差网络基于图像对北美 185 个树种进行分类。


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    Poster 第三名:Earthquake warning system: Detecting earthquake precursor signals using deep neural networks (Mustafa Al Ibrahim, Jihoon Park, Noah Athens)


    该 Poster 对 1D CNN、2D CNN、RNN 的地震预测性能进行了评估。


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    课程主要内容


    CS230 与吴恩达在 Coursera 上的深度学习专项课程一样分 5 部分,即神经网络与深度学习、提升深度神经网络、机器学习项目的策略、卷积神经网络及序列模型。


    在第一课中介绍了神经网络和深度学习的基础。主要在课堂内介绍了深度学习的直观概念,并借助两个模块从头开始学习神经网络到底是什么。


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    其中第一课的第一个模块 C1M1 主要从线性回归与房价预测引出神经网络,并着重介绍了监督式深度学习的基本概念。如下 C1M1 展示了基本神经网络的类别:


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    其中标准神经网络即我们常见的全连接网络,它是最基础也是最本质的「神经网络式」层级表征方法。标准神经网络简单而言即后一层的单个神经元接收前一层所有神经元激活值的加权和,并判断本神经元是不是需要激活。而卷积网络与全连接网络最大的区别是后一层的神经元只与前一层神经元部分连接,且神经元之间存在权重共享,这样的神经网络减少了冗余参数,并有利于建模如图像那样有局部结构的数据。最后的循环网络又与前两个前馈网络不同,它在不同时间步上使用相同的神经网络函数,并每一个时间步都利用前面时间步的必要信息,这样的网络能有效处理自然语言等序列问题。


    随后在 C1M2 中,该课程开始具体介绍神经网络。当然理解神经网络还是需要从 Logistic 回归与感知机算法开始,而最基础的梯度下降与如何计算导数也是必须的。


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    如上所示为 Logistic 回归的主要过程,我们先根据初始化的参数计算激活值 a,再根据预测值与标注值之间的差距计算损失函数,最后推导损失函数对各参数的梯度就能使用梯度下降更新参数。


    第二课介绍深度学习模型的内部数学结构,从浅层网络逐步过渡到深度网络,理解「深度」的重要意义。掌握了这些概念之后,对于如何从零开始构建深度学习网络,能有一个基本的思路。


    然后是深度模型的优化或调参技巧,例如初始化、正则化、数据集划分、Dropout、归一化、梯度检查等,和各种经典的学习率衰减方法,如动量算法、Adam 等。


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    在 C1M3 中,吴恩达主要描述了感知机与神经网络的表征方法,这里仍需要推导大量的表达式。但只要理解了多层感知机的表达方法,那么深度全连接网络与其它深度神经网络的理解就会变得容易得多。如下所示为感知机向量化的表达式,其中主要是将前一层激活值的加权和 z 表示为矩阵运算。


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    若理解的感知机或浅层网络的计算过程与表达式,那么深度前馈网络的推断过程就能轻松掌握。不过对于深度前馈网络,另一个非常重要的过程是反向传播。因为模型参数需要梯度才能更新,因此将根据损失函数计算出来的梯度反向传递到各个层级就非常有必要了。如下,C1M4 主要就介绍了这种反向传播:


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    如上所示,当我们根据损失函数 L(y hat, y) 计算出最后一层的梯度,我们需要根据求导的链式法则将梯度反向传递到前层。


    此外,这一部分 C2M1 和 C2M2 分别介绍了深度学习的技巧与基本的最优化方法。其中虽优化方法从批量梯度下降和小批量梯度下降开始到 Adam 最优化方法介绍了基本的学习过程。如下是手推的小批量梯度下降,但我们更常见的称呼是随机梯度下降。


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    小批量与批量的不同在于计算梯度的样本比较少,一般是 32、64 等。这样每一次迭代所需要的计算量就大大减少,且还能通过引入噪声增加收敛结果的鲁棒性。


    第三课介绍结构化机器学习项目。基础部分涉及超参数调整、批规一化方法等,以及深度学习框架(如 TensorFlow、PyTorch)的应用。然后是机器学习策略,包括垂直化调参、评估指标设置、数据集划分等。


    这一课会介绍如何在实际案例中应用深度学习,Pranav Rajpurkar 将教你构建医疗领域的深度学习应用,即吴恩达团队开发的 Chest X-Rays 项目。


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    在这个项目中,你将以 DenseNet 为骨干网络架构,实现对肺部 X 射线图像的分类(是否有肺炎)。其中涉及了数据集构建、模型训练和模型评估等,可以体验深度学习产业化的完整过程。


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    在这一课的几个模块中,C3M1 和 C3M2 都介绍了机器学习中的策略。机器学习中的策略主要关注于如何训练模型,例如什么时候需要调整样本数、怎么样算过拟合以及度量方法等。这里最经典的就是偏差与方差问题,我们常常需要根据偏差与方差确定我们的模型到底出现了什么状况,例如过拟合与欠拟合等。


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    其中高偏差代表拟合数据集的函数集合并不包含真正的那个,即偏离正确答案有点远。而高方差表示拟合数据集的函数集合确实包含了真正的那个,但这个函数集合太大了,以至于每次搜索的都不准。


    第四课介绍卷积神经网络,卷积神经网络主要用于处理空间型数据,如图像、视频等,因此在计算机视觉中应用甚广。在这一部分课程期间有一个期中测验,可以帮助你重温之前学习过的内容。


    CNN 的基础部分涉及卷积运算、步幅、池化等,然后进一步介绍了几个经典的 CNN 架构,如 LeNet-5、AlexNet、VGG、ResNet、Inception 等。之后给出了几个 CNN 开发过程中的建议,涉及迁移学习、数据增强等。最后介绍了 CNN 领域的当前研究现状。


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    这一部分以目标检测应用为主,详细介绍了目标检测的整个工作流,并在最后以 YOLO 算法为例进行整合。之后还介绍了一些特殊的应用,例如人脸识别、神经风格迁移(画风迁移)等,其中神经风格迁移有更为详细的工作流介绍。


    在 C4M1 中,吴恩达重点介绍了 CNN 及各个模块,包括卷积层、池化层、卷积步幅和 Padding 等。其中卷积层试图将神经网络中的每一小块进行更加深入的分析,从而得出抽象程度更高的特征。一般来说通过卷积层处理的神经元结点矩阵会变得更深,即神经元的组织在第三个维度上会增加。


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    以上展示了经典的 LeNet-5 架构,正如 LeCun 在 LeNet-5 原论文中所说,卷积网络结合了三种关键性思想来确保模型对图像的平移、缩放和扭曲具有一定程度的不变性,这三种关键思想即局部感受野、权重共享和空间/时间子采样。其中局部感受野表示卷积核只关注图像的局部特征,而权重共享表示一个卷积核在整张图像上都使用相同的权值,最后的子采样即我们常用的池化操作,它可以精炼抽取的特征。


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    第五课介绍序列模型。序列模型主要用于处理序列型数据,如音乐、语音、文本等。序列模型主要以循环神经网络为代表,本课将介绍 RNN 的基础结构、类型、计算过程等,并以语言建模作为典型案例进行分析。之后是一些著名的 RNN 变体,例如 GRU、LSTM、双向 RNN、深度 RNN 等。


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    这一部分先简单概述深度强化学习,然后开始以自然语言处理和词嵌入为主题,进一步讲解 RNN 的进阶应用。词嵌入是很多自然语言处理模型的基础,这一部分以词嵌入为主,强调了词嵌入技术的迁移学习作用,然后介绍几个经典的词嵌入模型,例如 Word2Vec、GloVe word vectors 等,最后以情感分类作为应用案例。


    在 C5M1 中,吴恩达重点解释了循环神经网络,循环神经网络是一类用于处理序列问题的神经网络,它可以扩展到更长的序列。循环网络相比经典的全连接网络有非常大的提升,例如参数共享和构建长期依赖关系等。对于语句的序列建模,全连接网络会给每个输入特征分配一个单独的参数,所以它需要分别学习句子每个位置的所有语言规则。而循环神经网络会在多个时间步内共享相同的参数,因此不必学习句子每个位置的所有语言规则。此外,循环网络会有一个记忆机制为当前时间步的预测提供前面时间步的信息。


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    如上展示了循环网络的基本结构,它只使用前一个时间步的隐藏单元信息和当前时间步的输入信息,并利用相同的函数计算下一个隐藏单元的值。


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    完成这些课程后,就可以开始准备最终项目了。

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    课程实验报告:
    一、实验目的:
    1、了解DNS工作原理及域名解析过程
    2、掌握DNS服务器的安装、配置与管理
    二、实验目的:
    在windows2003上搭建DNS服务器,并进行相关配置与功能测试
    三、实验原理:
    DNS:是域名系统(Domain Name System)的缩写,指在Internet中使用的分配名字和地址的机制。域名系统允许用户使用友好的名字而不是难以记忆的数字——IP地址来访问Internet上的主机。
    域名解析:就是将用户提出的名字变换成网络地址的方法和过程,从概念上讲,域名解析是一个自上而下的过程。
    域名空间树形结构
    这里写图片描述
    四、实验步骤:
    1、域名服务器的安装
    步骤一,右击桌面上的网上邻居——属性——打开Internet协议(TCP/IP)属性
    这里写图片描述
    步骤二,运行“控制面板”中的“添加/删除程序”选项,选择“添加/删除Windows组件”
    这里写图片描述
    步骤三,选择“网络服务”复选框,并单击“详细信息”按钮,出现如图 “网络服务”对话框。
    这里写图片描述
    步骤四,在“网络服务”对话框中,选择“域名系统(DNS)”,单击“确定”按钮,系统开始自动安装相应服务程序。完成安装后,在“开始”/“程序”/“管理工具”应用程序组中会多一个“DNS”选项,使用它进行DNS服务器管理与设置。而且会创建一个%systemroot%\system32\dns文件夹,其中存储与DNS运行有关的文件,例如:缓存文件、区域文件、启动文件等。
    2、添加正向搜索区域
    在创建新的区域之前,首先检查一下DNS服务器的设置,确认已将“IP地址”、“主机名”、“域”分配给了DNS服务器。检查完DNS的设置,按如下步骤创建新的区域:
    步骤一,选择“开始”/“程序”/“管理工具”/“DNS”,打开DNS管理窗口。
    步骤二,选取要创建区域的DNS服务器,右键单击“正向搜索区域”选择“新建区域”,如图所示,出现“欢迎使用新建区域向导”对话框时,单击“下一步”按钮。
    这里写图片描述
    步骤三,在出现的对话框中选择要建立的区域类型,这里我们选择“标准主要区域”,单击“下一步”,注意只有在域控制器的DNS服务器才可以选择“Active Directory集成的区域”。
    步骤四,出现图所示的“区域名”对话框时,输入新建主区域的区域名,例如:zzpi.edu.cn,然后单击“下一步”,文本框中会自动显示默认的区域文件名。如果不接受默认的名字,也可以键入不同的名称。
    这里写图片描述
    步骤五,在出现的对话框中单击“完成”按钮,结束区域添加。新创建的主区域显示在所属DNS服务器的列表中,且在完成创建后,“DNS管理器”将为该区域创建一个SOA记录,同时也为所属的DNS服务器创建一个NS或SOA记录,并使用所创建的区域文件保存这些资源记录,如图所示。
    这里写图片描述
    3)添加DNS domain
    一个较大的网络,可以在zone内划分多个子区域,Windows 2000中为了与域名系统一致也称为域(Domain)。例如:一个校园网中,计算机系有自己的服务器,为了方便管理,可以为其单独划分域,如增加一个“ComputerDepartment”域,在这个域下可添加主机记录以及其他资源记录(如别名记录等)。
    首先选择要划分子域的zone,如zzpi.edu.cn,右键单击选择“新建域”,出现如图7-8所示对话框,在其中输入域名“ComputerDepartment”,单击“确定”按钮完成操作
    这里写图片描述
    在“zzpi.edu.cn”下面出现“ComputerDepartment”域,如图所示。
    这里写图片描述
    4)添加DNS记录
    创建新的主区域后,“域服务管理器”会自动创建起始机构授权、名称服务器、主机等记录。除此之外,DNS数据库还包含其他的资源记录,用户可自行向主区域或域中进行添加。这里先介绍常见的记录类型:
    (1)起始授权机构,SOA(Start Of Authority):该记录表明DNS名称服务器是DNS域中的数据表的信息来源,该服务器是主机名字的管理者,创建新区域时,该资源记录自动创建,且是DNS数据库文件中的第一条记录。
    (2)名称服务器,NS(Name Server):为DNS域标识DNS名称服务器,该资源记录出现在所有DNS区域中。创建新区域时,该资源记录自动创建。
    (3)主机地址A(Address):该资源将主机名映射到DNS区域中的一个IP地址。
    (4)指针PTR(Point):该资源记录与主机记录配对,可将IP地址映射到DNS反向区域中的主机名。
    (5)邮件交换器资源记录MX(Mail Exchange):为DNS域名指定了邮件交换服务器。在网络存在E-mail服务器,需要添加一条MX记录对应E-mail服务器,以便DNS能够解析E-mail服务器地址。若未设置此记录,E-mail服务器无法接收邮件。
    (6)别名CNAME(Canonical Name):仅仅是主机的另一个名字。
    例如添加WWW服务器的主机记录,步骤如下:
    步骤一,选中要添加主机记录的主区域zzpi.edu.cn,右键单击选择菜单“新建主机”。
    步骤二,出现如图7-10所示对话框,在“名称”下输入新添加的计算机的名字,我们的WWW服务器的名字是web(安装操作系统时管理员命名)。在“IP地址”文本框中输入相应的主机IP地址。
    这里写图片描述
    如果要将新添加的主机IP地址与反向查询区域相关联,选中“创建相关的指针(PRT)记录”复选框,将自动生成相关反向查询记录,即由地址解析名称 。
    可重复上述操作重复添加多个主机,添加完毕后,单击“确定”关闭对话框,会在“DNS管理器”中增添相应的记录,如图7-11所示,表示web(计算机名)是IP地址为210.43.16.36的主机名。由于计算机名为web的这台主机添加在zzpi.edu.cn区域下,网络用户可以直接使用web.zzpi.edu.cn访问210.43.16.36这台主机。
    这里写图片描述
    DNS服务器具备动态更新功能,当一些主机信息(主机名称或IP地址)更改时,更改的数据会自动传送到DNS服务器端。这要求DNS客户端也必须支持动态更新功能。
    首先在DNS服务器端必须设置可以接收客户端动态更新的要求,其设置是以区域为单位的,右键单击要启用动态更新的区域,选择“属性”,在出现如图所示对话框,选择是否要动态更新。
    这里写图片描述
    5)添加反向搜索区域
    反向区域可以让DNS客户端利用IP地址反向查询其主机名称,例如客户端可以查询IP地址为210.43.16.17的主机名称,系统会自动解析为dns.zzpi.edu.cn。
    添加反向区域的步骤如下:
    步骤一,选择“开始”/“程序”/“管理工具”/“DNS”,打开DNS管理窗口。
    步骤二,选取要创建区域的DNS服务器,右键单击“反向搜索区域”选择“新建区域”,如图所示,出现“欢迎使用新建区域向导”对话框时,单击“下一步”按钮。
    步骤三,在出现的对话框中选择要建立的区域类型,这里我们选择“标准主要区域”,单击“下一步”,注意只有在域控制器的DNS服务器才可以选择“Active Directory集成的区域”。
    步骤四,出现图所示对话框时,直接在“网络ID”处输入此区域支持的网络 ID,例如:210.43.16,它会自动在“反向搜索区域名称”处设置区域名“16.43.210.in-addr.arpa”。
    这里写图片描述
    步骤五,单击“下一步”,文本框中会自动显示默认的区域文件名。如果不接受默认的名字,也可以键入不同的名称,单击“下一步”完成。查看如图
    所示窗口,其中的“210.43.16.x Subnet”就是刚才所创建的反向区域。
    这里写图片描述
    反向搜索区域必须有记录数据以便提供反向查询的服务,添加反向区域的记录的步骤如下:
    步骤一,选中要添加主机记录的反向主区域210.43.16.x Subnet,右键单击选择菜单“新建指针”。
    步骤二,出现如图所示对话框,输入主机IP地址和主机的FQNA名称,例如:Web服务器的IP是210.43.16.36,主机完整名称为web.zzpi.edu.cn。
    这里写图片描述
    可重复以上步骤,添加多个指针记录。添加完毕后,在“DNS管理器”中会增添相应的记录,如图所示
    这里写图片描述
    6)设置转发器
    DNS负责本网络区域的域名解析,对于非本网络的域名,可以通过上级DNS解析。通过设置“转发器”,将自己无法解析的名称转到下一个DNS服务器。
    设置步骤:首先选中“DNS管理器”中选中DNS服务器,单击鼠标右键,选择“属性”/“转发器”,在弹出的如图所示的对话框中添加上级DNS服务器的IP地址。
    图中所示为本网用户向DNS服务器请求的地址解析,若本服务器数据库中没有,转发由202.146.146.75解析。
    这里写图片描述
    7)DNS客户端的设置
    在安装Windows 2003 professional 和Windows 2003server的客户机上,运行“控制面板”中的“网络和拨号连接”,在打开的窗口中鼠标右键单击“本地连接”,选择“属性”,在“本地连接属性”对话框中选择“Internet协议(TCP/IP)”/“属性”,出现如图所示对话框,在“首选DNS服务器”处输入DNS服务器的IP地址,如果还有其他的DNS服务器提供服务的话,在“备用DNS服务器”处输入另外一台DNS服务器的IP地址。
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    在安装Windows 98的客户机上,运行“控制面板”中的“网络”,打开网络属性对话框,选择对话框中的“Internet协议(TCP/IP)”/“属性”,出现如图所示的对话框,分别选择IP地址、DNS、网关等标签设置本机IP地址、DNS服务器的IP地址以及网关地址的设定。
    这里写图片描述
    实验总结:
    当组建Intranet时,若与Internet连接,必须安装DNS服务器实现域名解析功能,本章主要介绍了DNS域名系统的基本概念、域名解析的原理与模式,详细介绍了如何设置与管理DNS服务器。

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