심층 학습

심층 학습

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Description
심층 학습의 다양한 주제를 소개하는 『심층 학습』. 심층 학습에서는 컴퓨터가 경험에서 지식을 수집하므로, 컴퓨터에 필요한 모든 지식을 사람(컴퓨터 운영자)이 일일이 지정할 필요가 없다. 그리고 개념들의 계통구조 덕분에 컴퓨터는 간단한 개념들을 조합해서 좀 더 복잡한 개념을 배우게 된다. 그러한 계통구조의 그래프는 다수의 층으로 이루어진 ‘심층’ 구조를 가질 수 있다.

이 책은 우선 심층 학습과 관련된 선형대수, 확률론, 정보 이론, 수치 계산, 기계 학습의 여러 주요 개념을 소개한다. 그런 다음에는 심층 순방향 신경망, 정칙화, 최적화 알고리즘, 합성곱 신경망, 순차열 모형화 등등 업계 실무자들이 사용하는 여러 심층 학습 기법들을 설명하고, 현실적인 심층 학습 실천 방법론도 소개한다.

또한 자연어 처리, 음성 인식, 컴퓨터 시각, 온라인 추천 시스템, 생물정보학, 비디오 게임을 위해 심층 학습을 응용하는 방법들도 개괄한다. 마지막으로는 연구의 관점에서 심층 학습을 살펴보는데, 이를테면 선형 인자 모형, 자동부호기, 표현 학습, 구조적 확률 모형, 몬테카를로 방법 같은 이론 연구 주제들을 소개한다.

저자

에런쿠빌

지은이:이안굿펠로(IanGoodfellow)
구글의연구과학자이다.  

지은이:요슈아벤지오(YoshuaBengio)
몬트리올대학교의컴퓨터과학교수이다.  

지은이:에런쿠빌(AaronCourville)
몬트리올대학교의컴퓨터과학조교수이다.  

옮긴이:류광
20년이상의번역경력을가진전문번역가로,인공지능의교과서라불리는《인공지능(제3판)1,2》(ArtificialIntelligence:AModernApproach,ThirdEdition)와커누스교수의《컴퓨터프로그래밍의예술》(TheArtofComputerProgramming)시리즈를포함하여60여종의다양한IT전문서를번역했다.  

목차

1장소개1
1.1이책의대상독자10
1.2심층학습의역사적추세13

제1부응용수학과기계학습의기초29
2장선형대수31
2.1스칼라,벡터,행렬,텐서32
2.2행렬과벡터의곱셈35
2.3단위행렬과역행렬37
2.4일차종속과생성공간38
2.5노름41
2.6특별한종류의행렬과벡터43
2.7고윳값분해44
2.8특잇값분해47
2.9무어-펜로즈유사역행렬48
2.10대각합연산자49
2.11행렬식50
2.12예:주성분분석50

3장확률론과정보이론57
3.1확률의필요성58
3.2확률변수60
3.3확률분포61
3.4주변확률63
3.5조건부확률64
3.6조건부확률의연쇄법칙64
3.7독립과조건부독립65
3.8기댓값,분산,공분산65
3.9흔히쓰이는확률분포들67
3.10흔히쓰이는함수들의유용한성질들74
3.11베이즈법칙76
3.12연속변수의특별한세부사항76
3.13정보이론79
3.14구조적확률모형83

4장수치계산87
4.1넘침과아래넘침87
4.2나쁜조건화89
4.3기울기벡터기반최적화90
4.4제약있는최적화100
4.5예제:선형최소제곱문제104

5장기계학습의기초107
5.1학습알고리즘108
5.2수용력,과대적합,과소적합121
5.3초매개변수와검증집합133
5.4추정량,편향,분산135
5.5최대가능도추정145
5.6베이즈통계학149
5.7지도학습알고리즘154
5.8비지도학습알고리즘161
5.9확률적경사하강법167
5.10기계학습알고리즘만들기169
5.11심층학습의개발동기가된기존문제점들171

제2부현세대심층신경망의실제183
6장심층순방향신경망185
6.1예제:XOR의학습189
6.2기울기기반학습194
6.3은닉단위211
6.4아키텍처설계218
6.5역전파와기타미분알고리즘들225
6.6역사적참고사항247

7장심층학습을위한정칙화251
7.1매개변수노름벌점253
7.2제약있는최적화로서의노름벌점261
7.3정칙화와과소제약문제263
7.4자료집합의증강265
7.5잡음에대한강인성267
7.6준지도학습269
7.7다중과제학습270
7.8조기종료271
7.9매개변수묶기와매개변수공유279
7.10희소표현281
7.11배깅과기타앙상블학습법283
7.12드롭아웃285
7.13대립훈련296
7.14접선거리,접선전파,다양체접선분류기298

8장심층모형의훈련을위한최적화기법303
8.1학습과순수한최적화의차이점304
8.2신경망최적화의난제들312
8.3기본알고리즘324
8.4매개변수초기화전략332
8.5학습속도를적절히변경하는알고리즘들339
8.6근사2차방법들344
8.7최적화전략과메타알고리즘352

9장합성곱신경망367
9.1합성곱연산368
9.2동기372
9.3풀링377
9.4무한히강한사전분포로서의합성곱과풀링382
9.5기본합성곱함수의여러변형383
9.6구조적출력394
9.7자료형식396
9.8효율적인합성곱알고리즘397
9.9무작위특징또는비지도특징학습398
9.10합성곱신경망의신경과학적근거400
9.11합성곱신경망으로본심층학습의역사408

10장순차열모형화를위한순환신경망과재귀신경망411
10.1계산그래프펼치기413
10.2순환신경망417
10.3양방향순환신경망433
10.4부호기-복호기순차열대순차열아키텍처435
10.5심층순환신경망437
10.6재귀신경망439
10.7장기의존성의어려움440
10.8반향상태신경망443
10.9누출단위및여러다중시간축척전략446
10.10장단기기억과기타게이트제어RNN들449
10.11장기의존성을위한최적화453
10.12명시적기억457

11장실천방법론463
11.1성과측정465
11.2기준모형468
11.3추가자료수집여부결정469
11.4초매개변수선택471
11.5디버깅전략480
11.6예제:여러자리수의인식485

12장응용489
12.1대규모심층학습489
12.2컴퓨터시각500
12.3음성인식506
12.4자연어처리510
12.5기타응용들529

제3부심층학습연구539
13장선형인자모형542
13.1확률적PCA와인자분석544
13.2독립성분분석(ICA)545
13.3느린특징분석548
13.4희소부호화551
13.5PCA의다양체해석555

14장자동부호기557
14.1과소완전자동부호기558
14.2정칙화된자동부호기559
14.3표현력,층의크기,모형의깊이564
14.4확률적부호기와복호기565
14.5잡음제거자동부호기567
14.6자동부호기로다양체배우기572
14.7축약자동부호기577
14.8예측희소분해580
14.9자동부호기의응용581

15장표현학습583
15.1탐욕적층별비지도사전훈련585
15.2전이학습과영역적응594
15.3준지도학습기법을이용한원인분리599
15.4분산표현604
15.5깊이의지수적이득610
15.6바탕원인을발견하기위한단서제공612

16장심층학습을위한구조적확률모형617
16.1비구조적모형화의문제점618
16.2그래프를이용한모형구조의서술623
16.3그래프모형의표본추출641
16.4구조적모형화의장점643
16.5종속관계의학습643
16.6추론과근사추론645
16.7구조적확률모형에대한심층학습접근방식······646

17장몬테카를로방법653
17.1표본추출과몬테카를로방법654
17.2중요도표집656
17.3마르코프연쇄몬테카를로방법659
17.4기브스표집664
17.5분리된모드사이의혼합과관련된어려움들·········665

18장분배함수공략671
18.1로그가능도의기울기672
18.2확률적최대가능도와대조발산675
18.3유사가능도682
18.4점수부합과비부합685
18.5잡음제거점수부합688
18.6잡음대조추정688
18.7분배함수의추정692

19장근사추론701
19.1최적화로서의추론702
19.2기댓값최대화704
19.3MAP추론과희소부호화706
19.4변분추론과변분학습708
19.5학습된근사추론724

20장심층생성모형727
20.1볼츠만기계727
20.2제한볼츠만기계730
20.3심층믿음망733
20.4심층볼츠만기계737
20.5실숫값자료에대한볼츠만기계751
20.6합성곱볼츠만기계759
20.7구조적출력또는순차열출력을위한볼츠만기계·······762
20.8기타볼츠만기계763
20.9확률적(무작위)연산에대한역전파764
20.10유향생성망770
20.11자동부호기의표본추출791
20.12생성확률적신경망794
20.13기타생성방안들796
20.14생성모형의평가797
20.15결론800

참고문헌803
찾아보기869

출판사 서평

심층학습을위한완벽한참고서이자바이블!



기계학습의한형태인심층학습을이용하면컴퓨터가개념들의계통구조를통해서세계를경험하고이해하게만들수있다.심층학습에서는컴퓨터가경험에서지식을수집하므로,컴퓨터에필요한모든지식을사람(컴퓨터운영자)이일일이지정할필요가없다.그리고개념들의계통구조덕분에컴퓨터는간단한개념들을조합해서좀더복잡한개념을배우게된다.그러한계통구조의그래프는다수의층으로이루어진‘심층’구조를가질수있다.이책은심층학습의다양한주제를소개한다.



독자가이책을읽는데필요한수학적,개념적토대를마련할수있도록,이책은우선심층학습과관련된선형대수,확률론,정보이론,수치계산,기계학습의여러주요개념을소개한다.그런다음에는심층순방향신경망,정칙화,최적화알고리즘,합성곱신경망,순차열모형화등등업계실무자들이사용하는여러심층학습기법들을설명하고,현실적인심층학습실천방법론도소개한다.또한자연어처리,음성인식,컴퓨터시각,온라인추천시스템,생물정보학,비디오게임을위해심층학습을응용하는방법들도개괄한다.마지막으로는연구의관점에서심층학습을살펴보는데,이를테면선형인자모형,자동부호기,표현학습,구조적확률모형,몬테카를로방법같은이론연구주제들을소개한다.



《심층학습》은업계또는학계에서연구자로서의경력을준비하는학부생이나대학원생은물론이고자신의제품이나플랫폼에서심층학습을사용하고자하는소프트웨어기술자들을위한책이다.독자와강사에게도움이될보충자료는부록웹사이트에올려두었다.