对“深度学习”的概念深度理解
深度学习概述

深度学习是机器学习研究中的一个新的领域,其动机在于建立、模拟人脑进行分析学习的神经网络,它模仿人脑的机制来解释数据,例如图像,声音和文本。
同机器学习方法一样,深度机器学习方法也有监督学习与无监督学习之分.不同的学习框架下建立的学习模型很是不同.例如,卷积神经网络(Convolutional neural networks,简称CNNs)就是一种深度的监督学习下的机器学习模型,而深度置信网(Deep Belief Nets,简称DBNs)就是一种无监督学习下的机器学习模型。
目录1简介2基础概念▪深度▪解决问题3核心思想4例题5转折点6成功应用1简介深度学习的概念源于人工神经网络的研究。
含多隐层的多层感知器就是一种深度学习结构。
深度学习通过组合低层特征形成更加抽象的高层表示属性类别或特征,以发现数据的分布式特征表示。
[2]深度学习的概念由Hinton等人于2006年提出。
基于深信度网(DBN)提出非监督贪心逐层训练算法,为解决深层结构相关的优化难题带来希望,随后提出多层自动编码器深层结构。
此外Lecun等人提出的卷积神经网络是第一个真正多层结构学习算法,它利用空间相对关系减少参数数目以提高训练性能。
[2]2基础概念深度:从一个输入中产生一个输出所涉及的计算可以通过一个流向图(flow graph)来表示:流向图是一种能够表示计算的图,在这种图中每一个节点表示一个基本的计算并且一个计算深度学习的值(计算的结果被应用到这个节点的孩子节点的值)。
考虑这样一个计算集合,它可以被允许在每一个节点和可能的图结构中,并定义了一个函数族。
输入节点没有孩子,输出节点没有父亲。
这种流向图的一个特别属性是深度(depth):从一个输入到一个输出的最长路径的长度。
传统的前馈神经网络能够被看做拥有等于层数的深度(比如对于输出层为隐层数加1)。
SVMs有深度2(一个对应于核输出或者特征空间,另一个对应于所产生输出的线性混合)。
什么是深度学习?为何需要深度学习?

什么是深度学习?为何需要深度学习?什么是深度学习深度学习有如下一些众所周知且被广泛接受的定义。
(1)深度学习是机器学习的子集。
(2)深度学习使用级联的多层(非线性)处理单元,称为人工神经网络(ANN),以及受大脑结构和功能(神经元)启发的算法。
每个连续层使用前一层的输出作为输入。
(3)深度学习使用ANN进行特征提取和转换,处理数据,查找模式和开发抽象。
(4)深度学习可以是监督的(如分类),也可以是无监督的(如模式分析)。
(5)深度学习使用梯度下降算法来学习与不同抽象级别相对应的多个级别的表示,由此构成概念的层次结构。
(6)深度学习通过学习将世界表示为概念的嵌套层次来实现强大的功能和灵活性,每个概念都是根据更简单的概念定义的,更抽象的表示是根据较不抽象的概念计算来的。
例如,对于图像分类问题,深度学习模型使用其隐藏层架构以增量方式学习图像类。
首先,它自动提取低层级的特征,例如识别亮区或暗区;之后,提取高层级特征(如边缘);其次,它会提取最高层级的特征(如形状),以便对它们进行分类。
每个节点或神经元代表整个图像的某一细微方面。
如果将它们放在一起,就描绘了整幅图像。
而且它们能够将图像完全表现出来。
此外,网络中的每个节点和每个神经元都被赋予权重。
这些权重表示神经元的实际权重,它与输出的关联强度相关。
这些权重可以在模型开发过程中进行调整。
经典学习与深度学习(1)手工特征提取与自动特征提取。
为了用传统ML技术解决图像处理问题,最重要的预处理步骤是手工特征(如HOG和SIFT)提取,以降低图像的复杂性并使模式对学习算法更加可见,从而使其更好地工作。
深度学习算法最大的优点是它们尝试以增量方式训练图像,从而学习低级和高级特征。
这消除了在提取或工程中对手工制作的特征的需要。
(2)部分与端到端解决方案。
传统的ML技术通过分解问题,首先解决不同的部分,然后将结果聚合在一起提供输出来解决问题,而深度学习技术则使用端到端方法来解决问题。
什么是深度学习文章什么是深度学习

什么是深度学习文章什么是深度学习什么是深度学习什么是深度学习读了这三篇有关“深度学习”的。
对“深度学习”的概念有了一个大概的了解,虽然文中有句话说到:深度学习不深奥,这样走近它!但以我个人的理解力对“深度学习”要达到深度理解,还需时日,还要经历一个咀嚼消化的过程。
接下来梳理梳理学习的收获。
收获一:什么是深度学习?文中是这样解读它的:深度学习是针对简单学习而言的。
简单学习是指学习者可以一次学会的,不需要反馈或纠错,很少或没有歧义的学习。
而深度学习,学习者需要经过一步以上和多方面分析或加工,能够实现思维迁移的学习。
在我们的课堂教学中,有些问题是可以通过简单学习来完成的。
的,就如上面所描述的那样,这些问题的解决和知识的生成和掌握不需要反馈和纠错,对学生的认知水平来说没有挑战性。
但除此之外的知识内容的学习,能力技巧的习得是需要师生反复辨析,感悟,练习,反馈,纠错才能达成的。
这对培养学生高层次认知力,高阶思维水平是大有裨益的,但问题是我们的课改在这些问题的解决上,是滞后于课堂形式的改变的。
也是在此背景下,文中作者为我们指明了深度课改的方向,即深度课改必然要指向深度学习。
收获二:深度学习的五个课堂指标深度学习包括知识再建、问题意识、学以创新、不懈批判、多维思辨、高阶思维等要素。
具备这五个条件的学习才可以称之深度学习。
知识再建,就是新旧知识要建立联系,新知识才能建构在学生知识体系当中,才能用已用的知识和经验同化和发展新知识。
问题意识在课堂中标志学生思维活跃程度。
学生的问题意识越强,问题越多,问题质量越高,师生将会越灵动,课堂将会越精彩。
学以创新指的是学生要把知识给学活,真正能用知识解决生活中的问题。
不懈批判。
深度学习倡导批判性学习,培养批判性思维。
深度学习的课堂必然是开放的课堂,课堂上多种观点并存,多种学习方式并存……他们互相包容、互相碰撞、互相悦纳。
多维思辨。
深度学习倡导多维思辨,就是让学生围绕开放性问题各抒己见、唇枪舌剑、据理力争。
什么是深度学习

什么是深度学习深度学习,是一种基于神经网络的机器学习方法,其通过分析大量数据形成对复杂模式的映射,从而实现对数据的高度抽象处理和认知。
随着计算机能力的提升和数据资源的增加,深度学习正在成为人工智能领域的新宠,其已经应用于语音识别、计算机视觉、自然语言处理等领域,并在不断地得到完善和优化。
一、深度学习的简介深度学习是机器学习的分支之一,它模拟了人类大脑的神经网络结构,将数据注入到计算模型中,通过隐藏层中的节点对数据进行处理和学习。
在深度学习中,随着模型的层数增多,处理的抽象层次也会逐渐提高,这就是深度学习模型的核心特征。
目前主流使用的深度学习模型有卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)、循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)等。
深度学习的优势在于能够自行学习、发现和提取数据中的特征,而不需要过多的人为干预。
深度学习可以通过学习数据的规律,在面对大量数据时发现新的结构,从而实现数据的智能处理。
因此,深度学习成为了人工智能领域中最为热门的技术之一。
二、深度学习的应用领域深度学习已经被广泛应用于很多领域,包括语音识别和语音合成、计算机视觉、自然语言处理、智能游戏、自动驾驶、医疗、金融等等。
语音识别和语音合成:深度学习可以有效地处理语音信号,将语音波形转化为语音文本或者将文本转化为合成语音。
这种技术已经被广泛应用于智能语音助手、智能客服等领域。
计算机视觉:深度学习可以对图像进行处理和分析,实现自动化的图像识别、目标检测、图像分割等。
这种技术可以应用于人脸识别、智能安防、智能家居等领域。
自然语言处理:深度学习可以对文本语料进行处理和分析,实现语言的理解、语义的建模、句子的生成和翻译等,这种技术会在智能问答、机器翻译等领域有广泛应用。
智能游戏:深度学习开始应用于智能游戏领域,通过深度学习技术进行训练,可以使得游戏人物有更加逼真的行动和更加智能的玩法。
深度学习概念

深度学习概念深度学习是一种基于人工神经网络的机器学习方法,它模仿人类大脑的结构和工作原理,通过多个神经网络层的组合和训练来实现对大规模数据的分析和处理。
深度学习以其出色的性能和广泛的应用领域而备受关注。
本文将从深度学习的定义、原理、应用以及存在的挑战等方面进行深入探讨。
一、深度学习的定义深度学习是机器学习领域中的一个重要分支,它通过构建和训练多层神经网络来提取和学习数据的特征。
与传统的机器学习算法相比,深度学习通过增加网络的深度,能够更好地处理具有复杂结构和高维度的数据。
深度学习的核心思想是模拟人脑中神经元之间相互连接的复杂关系,从而实现对数据的有效表示和分析。
二、深度学习的原理深度学习的实现依赖于人工神经网络,尤其是深度神经网络。
深度神经网络由多个神经网络层组成,每一层都包含多个神经元。
网络的输入层接收原始数据,随着数据通过每一层的传递,神经元将对数据的特征进行抽象和提取。
最后,网络的输出层将产生对数据进行分类、识别或预测的结果。
深度学习通过反向传播算法来训练神经网络,即通过不断调整网络参数来最小化预测结果与实际结果之间的误差。
这一过程需要大量的标记数据和计算资源,但可以通过GPU加速来提高训练效率。
同时,深度学习还可以利用无监督学习的方法来进行特征学习,从而减少对大量标记数据的依赖。
三、深度学习的应用深度学习在各个领域都有广泛的应用,包括计算机视觉、自然语言处理、语音识别、推荐系统等。
在计算机视觉领域,深度学习能够对图像进行分类、目标检测和图像生成等任务。
在自然语言处理领域,深度学习可以实现文本分类、机器翻译和情感分析等任务。
在语音识别领域,深度学习可以提高语音识别的准确度和稳定性。
在推荐系统领域,深度学习能够通过分析用户兴趣和行为来实现个性化推荐。
四、深度学习的挑战虽然深度学习在许多领域取得了重大突破,但仍然存在一些挑战。
首先,深度学习需要大量的标记数据来进行训练,这对于一些领域来说可能存在数据获取的难题。
教学研究:浅谈深度学习的内涵

浅谈深度学习的内涵一、深度学习针对什么?要想更好地理解深度学习的内涵,首先要知道我们为什么提深度学习。
一谈到深度学习,我们就会想到机器的深度学习和心理学上的深度学习,深度学习其实是为立德树人根本任务服务的。
简单讲一下教育学上的深度学习和心理学意义上的深度学习的区别。
心理学也反对所谓的“浅层学习”:机械记忆、死记硬背、鹦鹉学舌、心不在焉。
和教育学一样,心理学也强调主动理解,强调内容的相互联系及结构的建立,强调对基本原理的追求、对相关证据的权衡,以及对高阶思维的培养。
但是心理学在谈深度学习的时候,是价值无涉的,它所谈的个体是抽象的、偶然的。
无论你是中国人还是美国人,是古代人还是现代人,只要你的大脑和神经突触是正常的,你大概都可以进行我们说的深度学习一定是建立在心理学的基础上的,也强调主动理解,但是谈到高阶思维的时候,我们知道低阶思维同样重要,我们承认学生是从低到高发展的,承认学生在学习的过程中也可能会犯错误。
二、深度学习的定义在这个过程中,学生在素养导向学习目标的引领下,聚焦引领性学习主题,展开有挑战性的学习任务与活动,掌握学科基础知识与基本方法,体会学科基本思想,构建知识结构,理解并评判学习内容与过程;能够综合运用知识和方法创造性地解决问题,形成积极的内在学习动机、高级的社会性情感和正确的价值观;成为既有扎实学识基础、又有独立思考能力,善于合作、有社会责任感、具备创新精神和实践能力、能够创造美好未来的社会实践的主人。
前半部分是深度学习的任务,后半部分是深度学习的目的。
其中,“素养导向学习目标”“引领性学习主题”“有挑战性的学习任务与活动”都是实践模型里涉及的要素。
三、深度学习定义的阐释第一,我们在讲深度学习的时候,一定要强调教与学是不能分离的,教是为了学,学生的学习一定是在教师指导下进行的,不是自学。
第二,深度学习主要指学生要学得彻底。
在近400年前,夸美纽斯就说过,好的教学是迅捷、愉悦和彻底都能做到。
什么是深度学习

什么是深度学习深度学习,又称深层网络,是基于现代计算机技术的一种新型的神经网络学习技术,它可以从数据中挖掘出规律,从而帮助人们解决机器学习任务。
日趋普及的深度学习,不仅可以让人类做更多的预测,也可以使得AI技术更轻松地实现学习机器任务,为我们带来想不到的智能应用。
深度学习的科普文章主要有以下几点:1、深度学习的基本原理深度学习是基于多层的人工神经网络的一种机器学习技术,它可以从复杂的数据中挖掘出深层的规律,从而有效的解决机器学习任务。
深度学习的核心原理是仿照人类神经网络的构造,通过大量的数据训练,不断学习和优化网络参数,从而实现机器学习的目的。
2、深度学习的特点深度学习能够提取出更丰富的特征,更准确和高效地解决复杂机器学习问题,例如视觉任务、自然语言处理任务等。
此外,深度学习还具有良好的自动特征工程能力,可以自动学习有效的特征,在此基础上构建出高效的预测模型。
3、深度学习的应用深度学习在机器学习领域应用越来越广泛,如在机器视觉领域的图像分类,弥补了传统的机器学习方法的不足;在自然语言处理领域,深度学习模型可以更好的理解和解释自然语言文本;一些复杂的推荐系统问题也可以通过深度学习解决。
总而言之,深度学习已经发展为机器学习领域不可或缺的一环,可以用于解决诸多复杂的机器学习问题。
4、深度学习的未来发展深度学习的未来潜力巨大,例如神经网络的深度增加可以让算法更有效地挖掘出数据中的特征;敐细化处理器技术可以加快训练模型的速度,更快提取有效特征;更高层次的技术,如正则化技术、强化学习等,也可以有效帮助提高深度学习模型的准确度和效率。
此外,深度学习在未来可能会发展到更宽泛的领域,如生物医学等。
分析上述内容可以得出,深度学习是一种新型的神经网络学习技术,可以有效的解决机器学习任务,并得到越来越广泛的应用。
它能提取更丰富的特征,良好的自动特征工程能力,而且未来的技术进步也可以提高深度学习模型的准确度和效率,甚至有可能发展到更宽泛的领域,这样,深度学习就会为我们带来更多惊喜。
如何理解“深度学习”

如何理解“深度学习”如何理解“深度学习”深度学习是一种人工智能领域中的机器学习方法,近年来取得了巨大的进展和成功。
深度学习是通过模拟人脑的神经网络来解决复杂的问题,它的核心是神经网络模型的搭建和训练。
在这篇文章中,我们将介绍深度学习的基本原理、常用算法和应用领域,以及如何理解深度学习在人工智能领域中的重要性。
首先,我们需要了解深度学习的基本原理。
深度学习是建立在神经网络模型之上的一种机器学习方法。
神经网络模型由多个层次(深度)的神经元组成,每个神经元之间通过连接来传递信息。
这些连接的权重可以通过训练来调整,使神经网络能够自动学习和提取特征。
深度学习算法通过不断调整这些连接权重,使得模型能够对输入数据进行准确的分类和预测。
深度学习的一个重要特点是端到端学习。
传统的机器学习方法通常需要手动提取特征,并将其作为输入传递给模型进行训练。
而在深度学习中,模型可以接受原始的、未经处理的数据作为输入,通过学习过程自动提取和学习特征。
这种端到端的学习过程大大简化了机器学习的流程,并且能够更好地适应复杂的数据结构和任务。
在深度学习中,常用的算法包括卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)和生成对抗网络(GAN)。
卷积神经网络是一种特殊的神经网络结构,能够有效地处理图像、声音等多维数据。
它通过卷积和池化操作来提取图像的局部特征,并通过全连接层进行分类。
循环神经网络则可以处理序列数据,如文本、语音等。
它通过循环连接来传递信息,并且能够记忆过去的信息。
生成对抗网络是一种用于生成新的数据的方法,它由一个生成器和一个判别器组成,通过竞争和博弈的过程来生成尽可能逼真的数据。
深度学习在许多领域都取得了令人瞩目的成果。
在计算机视觉领域,深度学习已经在图像分类、目标检测和图像生成等任务上取得了 state-of-the-art 的结果。
在自然语言处理领域,深度学习在机器翻译、文本生成和情感分析等任务上表现出色。
此外,深度学习还被广泛应用于语音识别、推荐系统、医疗诊断、自动驾驶等领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
对“深度学习”的深度理解
在当前的课程与教学改革中,已经把“深度学习”作为改进课堂教学,落地发展学生核心素养的主要载体,但在本人接触的一些一线教师和教育工作者中,对深度学习的理解仍存在一些误区,本文笔者结合学习《深度学习—走向核心素养》的思考,对深度学习与其它学习的区别作一辨析。
一、深度学习与机器学习
深度学习的概念来源人工神经网络的研究,2006年Hinton在研究机器学习,如何仿照人的大脑建立多层神经网络时,提出了深度学习的概念。
深度学习是机器学习的一种,而机器学习是实现人工智能的必由路径,深度学习已经成为人工智能研究的重要方向。
通过深度学习的研究,人类要模拟人脑建立进行分析学习的神经网络,通过它来模仿人脑的机制,并用来解释数据,处理图像,声音和文本等。
我们这里所说的深度学习不是指人工智能的机器学习,是相对于以记忆、了解、理解层次的知识学习为目标的浅层学习而提出,深度学习着重在知识综合、应用、分析、解释、评价、创新层次的学习,培养学生高阶思维能力和实践创新能力。
深度学习是以核心知识为载体,培养学科思维、学科能力,形成核心素养。
二、深度学习与学习深度
深度学习通过大概念、大任务的单元教学设计,以真实的教学情境,解决真实的学科问题,从而形成核心素养。
其有三个特点:(1)知识水平不超过课标的要求;(2)强调学生的原有经验,遵循学生的认知发展规律;(3)教学设计关注全要素,让学生体验学习的全过程。
学习深度是指知识、能力学习或情感体验的纵深发展,根据学生个体情况,智优学生、普通学生和智障学生的学生深度应该不同,一般在高中阶段应以课标为准绳,不同学生个体达到的学业质量水平和核心素养水平会不同。
但笔者认为对于超常学生,应有超常教学,应不局限于课标的要求,可以突破学科的阶段性设限,提前学完基础学科,进入研究性学习和学术阶段,尽早进行学术研究阶段,为国家培养高素质拔尖人才。
三、深度学习与有效学习
有效学习追求的是单位时间内信息的输入会被学习者部分吸收或全部吸收,并不介意学习的方法是讲授式、接受式、发现式还是体验式,相对于当前某些无
效或低效学习而言,有学者提出有效学习的一些教学策略:如,“清晰地授课、多样化的教学、任务导向、让学生保持较高的成功率、利用学生的思想和力量、组织合理的知识结构、善用探询、捕捉信息积极反馈、提问艺术、发挥教师的影响力”等。
深度学习的目标培养高阶思维,指向核心素养的发展,应该建立在有效学习的基础上。
深度学习一定是有效的,而且是高效和长效的。
(1)深度学习以知识为载体,培养学科的思维和观念,发展学科的能力;(2)深度学习发现学科的本质,构建学科的知识结构与能力体系;(3)深度学习联系生产生活和社会,发现学科的价值,激发学生的情感态度,形成正确的价值观念。
四、深度学习与探究学习
探究学习是经历像科学家科学研究一样的学习方式:“发现问题、提出假设、寻找证据(理论探究或实验探究)、得出结论”。
相对于接受式学习,探究学习是新课程提倡的一种发现式学习方式,有利创新思维和实践能力的培养。
但这里要说明的,一是并不是所有的学习内容都适合探究式学习,如,规则性知识的学习;二是探究式学习往往消耗较多的时长,探究式学习有时会被教材过早呈现结论所干扰。
探究学习是一种深度学习,但深度学习的方式范围更广,一切能激发学生高阶思维的学习方式都是深度学习,如,发现式学习、问题解决学习、混合式学习、项目化学习等,深度学习在大任务、大单元中,通过“发现问题、解决问题”经历学习过程,深度学习都会获得“知识的生成、能力的提升、情感的体验”。
综合所述,笔者以为深度学习不仅是一种学习方式、学习策略,更应该是一种学习范式和教学理念。
在当前的课程与教学改革中,我们应该把深度学习教学理念转化为教学方式、教学行动,发挥教师和学生的双主体作用,将“知识本位”的学习转化为“思维本位”和“素养本位”的学习,使学科教学从“学科本位”走向“育人本位”,发挥立德树人的功能。