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出版者:清华大学出版社

作者:罗格尔斯

出品人:

页数:527

译者:

出版时间:2005-8

价格:35.0

装帧:平装

isbn号码:9787302112600

丛书系列:

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• 无线
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• 通信原理
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深度学习基础与应用：从原理到实践的全面解析 本书导言： 在信息技术日新月异的今天，人工智能已不再是遥不可及的未来概念，而是深刻影响我们生活、工作乃至社会结构的核心驱动力。在这场技术浪潮中，深度学习无疑是最引人注目的前沿领域。本书《深度学习基础与应用：从原理到实践的全面解析》，旨在为渴望深入理解并掌握深度学习技术的读者提供一本系统、严谨且极具实践指导意义的教科书或参考手册。 我们深知，深度学习的魅力在于其强大的特征学习能力和解决复杂问题的潜力。然而，其背后的数学原理、算法细节以及工程实现往往令初学者望而却步。因此，本书的编写遵循“由浅入深，理论与实践并重”的原则，力求消除晦涩的数学公式堆砌，用清晰的逻辑和丰富的案例，构建起读者对该领域的完整认知图景。 本书涵盖了深度学习的全部核心要素，从最基础的神经元模型开始，逐步深入到复杂的网络架构、优化算法、正则化技术，直至前沿的应用领域。我们致力于提供一个无缝的学习路径，确保读者不仅知其然，更能知其所以然。 第一部分：理论基石——深度学习的数学与计算基础 本部分将为后续高级主题打下坚实的理论基础。我们不会沉溺于过于抽象的数学证明，而是侧重于那些对理解深度学习模型至关重要的概念。 第一章：线性代数与概率论回顾 深度学习的本质是高维空间中的函数逼近。因此，本章首先回顾了在深度学习中频繁出现的线性代数概念，包括矩阵分解（如SVD）、特征值分解在线性变换中的作用，以及向量化运算对计算效率的重要性。随后，我们将探讨概率论的基础，特别是贝叶斯定理、随机变量的联合分布和条件概率，这些是理解损失函数和模型不确定性的关键。我们特别强调了高斯分布在初始化和噪声模型中的角色。 第二章：基础优化理论 训练深度神经网络的核心在于优化——最小化损失函数。本章详细介绍了梯度下降法（GD）的原理，并对比了其变体——随机梯度下降（SGD）、小批量梯度下降（Mini-batch GD）。随后，我们将深入剖析一阶优化器的演进：动量法（Momentum）、自适应学习率方法如AdaGrad、RMSProp，以及目前应用最广泛的Adam优化器。对于学习率的调度策略（如余弦退火、学习率热身）的讨论，旨在帮助读者在实际工程中精确控制模型的收敛速度和质量。 第三章：反向传播算法的精细解析 反向传播（Backpropagation）是深度学习的“心脏”。本章将用清晰的链式法则推导来解释梯度是如何高效地从输出层向输入层回传的。我们不仅展示了其数学公式，更重要的是，通过计算图的角度，阐述其计算流程，帮助读者理解为什么现代深度学习框架能够自动求导，以及如何调试梯度消失或爆炸的问题。 第二部分：核心网络架构的构建与理解 本部分是本书的主体，涵盖了从经典到现代的主流深度学习网络模型。 第四章：前馈神经网络（FNN）与激活函数 本章从最简单的多层感知机（MLP）讲起，解释了全连接层的运作机制。随后，我们对各类激活函数进行了详尽的比较：Sigmoid、Tanh的局限性，ReLU及其变体（Leaky ReLU, PReLU, GELU）如何有效缓解梯度问题，并讨论了在不同层级选择合适激活函数的工程考量。 第五章：卷积神经网络（CNN）的革命 卷积神经网络是计算机视觉领域的支柱。本章详细讲解了卷积操作的数学本质、参数共享机制以及池化层的目的。随后，我们将追踪CNN架构的发展历程：从LeNet到AlexNet、VGG、GoogleNet（Inception结构）、ResNet（残差连接的引入），再到DenseNet。对于残差连接和批归一化（Batch Normalization）在深度网络训练中的关键作用，我们将进行深入的探讨。 第六章：循环神经网络（RNN）与序列建模 处理时间序列和自然语言等序列数据，RNN是不可或缺的工具。本章首先介绍标准RNN的结构和其在处理长距离依赖性上的固有缺陷（梯度问题）。随后，本书重点讲解了长短期记忆网络（LSTM）和门控循环单元（GRU）的内部结构，特别是它们如何通过精巧的“门控”机制来控制信息流。我们还会简要提及双向RNN（Bi-RNN）和堆叠RNN的应用场景。 第七章：注意力机制与Transformer架构 为了克服RNN在处理超长序列时的信息瓶颈，注意力机制应运而生。本章首先解释了自注意力（Self-Attention）的原理，即如何计算输入序列中各元素之间的关联强度。在此基础上，我们全面解析了Transformer模型，包括其编码器-解码器结构、多头注意力机制（Multi-Head Attention）以及位置编码（Positional Encoding）在序列建模中的重要性。这为理解当前所有大型语言模型（LLMs）的底层逻辑奠定了基础。 第三部分：模型训练、正则化与泛化能力 模型的构建只是第一步，如何确保模型不仅在训练数据上表现出色，更能在未见过的数据上保持高泛化能力，是深度学习工程的精髓所在。 第八章：正则化技术 过拟合是深度学习面临的永恒挑战。本章系统梳理了主要的正则化手段：L1和L2权重衰减、Dropout机制的工作原理及其与贝叶斯模型的联系。此外，我们还讨论了数据增强（Data Augmentation）作为一种隐式正则化技术，在图像和文本领域的具体应用方法。 第九章：模型评估与超参数调优 本章专注于模型的“体检”与“健美”。我们探讨了交叉验证策略、精确度、召回率、F1分数以及ROC曲线等评估指标在不同任务中的适用性。在超参数调优方面，我们将对比网格搜索、随机搜索、贝叶斯优化等方法，并提供针对学习率、批量大小、网络深度等关键参数的实战经验。 第十章：批归一化与层归一化 在本章中，我们将深入探讨归一化技术（如Batch Norm, Layer Norm, Instance Norm）如何稳定训练过程、加速收敛并允许使用更高的学习率。我们会具体分析不同归一化方法在CNN和RNN/Transformer架构中的适用性差异。 第四部分：前沿应用与工程实践 理论与架构的介绍完毕后，本部分将引导读者进入实际应用领域，并讨论当前的研究热点。 第十一章：生成模型概述 生成模型是深度学习最激动人心的方向之一。本章将介绍变分自编码器（VAE）的基本原理，侧重于其如何构建概率分布的隐空间。随后，我们将探讨生成对抗网络（GAN），详细解析生成器与判别器之间的博弈过程，并简要提及WGAN等改进版本在图像生成领域的突破。 第十二章：迁移学习与预训练模型 在资源受限的情况下，迁移学习是提高模型性能的捷径。本章解释了特征提取（Feature Extraction）和微调（Fine-tuning）两种迁移策略的实施细节。我们将以BERT、GPT系列等预训练模型为例，展示如何利用大规模语料库预训练的知识，快速适应下游特定任务。 第十三章：深度学习的工程化部署 本书最后一部分聚焦于将训练好的模型投入实际应用。我们将讨论模型优化（如量化、剪枝）以减小模型体积和提高推理速度。同时，我们将探讨使用ONNX、TensorRT等工具链进行模型部署的流程，确保读者能将理论知识转化为可部署的生产力工具。 结语： 《深度学习基础与应用》力求成为一本扎实、全面且具有前瞻性的学习资源。我们相信，通过对本书内容的系统学习，读者将能建立起对深度学习原理的深刻理解，并具备设计、训练、优化和部署复杂深度学习系统的实战能力，从而在人工智能的浪潮中占据先机。

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令我印象深刻的还有书中对于不同无线通信标准之间的比较分析。作者详细介绍了Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等主流无线通信技术各自的特点、优势以及适用场景。他并没有简单地罗列参数，而是从实际应用的角度出发，分析了这些技术在功耗、速率、覆盖范围、成本等方面的权衡。这让我能够更清晰地认识到，每种技术都有其独特的价值，并没有绝对的优劣之分，选择哪种技术取决于具体的应用需求。我觉得，这种深入的比较分析，对于想要从事相关技术开发或者选择合适通信方案的读者来说，是非常有价值的。它能够帮助我们做出更明智的决策，避免盲目追求最新的技术。

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说实话，我是一名对无线技术完全陌生的初学者，拿到这本书的时候，心里还是有点忐忑的。我担心里面充斥着我看不懂的专业术语和复杂的数学公式。然而，当我翻开第一页，这种顾虑就烟消云散了。作者的语言非常生动形象，即便是在解释一些比较抽象的概念时，也能够用通俗易懂的比喻来帮助理解。比如，他将电磁波的传播比作水波的扩散，将信号的调制比作给信息穿上不同的“外衣”，这些生动的类比让我立刻就抓住了问题的核心。我觉得，对于很多希望入门无线技术领域的朋友来说，这本书的门槛非常低，它能够让你在轻松愉快的阅读中，逐渐建立起对无线技术的初步认知。我特别欣赏作者的这种“寓教于乐”的教学方式，它让学习变得不再枯燥，而是充满乐趣。我希望这本书能够继续保持这种风格，帮助更多像我一样的新手，勇敢地迈进无线技术的大门。

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刚翻开第一页，就被作者开篇的叙述风格给吸引住了。那种带着一丝怀旧又充满前瞻性的笔调，仿佛在娓娓道来一个波澜壮阔的技术发展史。我原本以为会是一本枯燥的技术手册，没想到读起来却像是在听一个资深工程师在分享他的故事和感悟。他没有一开始就抛出各种专业术语，而是循序渐进地，从历史的角度，勾勒出无线通信技术是如何一步步从最初的设想到如今的无处不在。我特别喜欢他关于早期无线电报的描述，那种跨越海洋的通信，在当时看来简直是神迹。读到这里，我仿佛能感受到那些发明家们在实验室里夜以继日地探索，那种对未知的好奇心和对科学的执着，真的令人动容。我想，了解技术的起源和发展脉络，对于真正理解其本质和未来趋势至关重要。这本书在这方面做得非常出色，它不仅仅是知识的传授，更是一种精神的传承，让我感受到了科技进步的力量和魅力。我希望后面还能有更多这样引人入胜的叙述，让我在学习专业知识的同时，也能感受到一种人文关怀。

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在阅读这本书的过程中，我发现作者对于新技术的前瞻性思考和预测非常独到。他不仅仅停留在对现有技术的讲解，更是对未来无线通信的发展趋势进行了大胆的展望。例如，在关于物联网（IoT）的部分，作者详细阐述了低功耗广域网（LPWAN）技术的重要性，以及它将如何改变我们的生活和工作方式。他设想了未来智能城市、智能农业等场景，并分析了无线技术在其中扮演的关键角色。读到这些内容，我仿佛看到了一个更加智能、更加便捷的未来。这本书让我意识到，无线技术的发展不仅仅是技术本身的演进，更是对人类生活方式和社会形态的深刻影响。我希望这本书能够持续更新，跟上技术发展的脚步，为我们揭示更多关于未来的无限可能。

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拿到这本《无线技术导论》后，我最先关注的就是它的章节安排和内容覆盖度。我希望能从中系统地了解无线技术这个庞大的领域。这本书的目录看上去相当详尽，从最基础的电磁波原理，到各种常见的无线通信协议，再到一些前沿的应用，好像都囊括在内。我特别希望它能够深入讲解Wi-Fi和蓝牙技术，因为这两种技术在我们日常生活中的应用是最广泛的，但我们对它们的内部机制却知之甚少。比如，Wi-Fi信号是如何在复杂的环境中保持稳定传输的？蓝牙设备又是如何实现快速配对和低功耗连接的？这些问题的答案，我都期望在这本书中找到。另外，我也对移动通信技术的发展非常感兴趣，从2G到5G，每一次技术的迭代都极大地改变了我们的生活方式，我想了解这些技术背后的原理和面临的挑战。如果这本书能够对这些方面进行详细的阐述，并配以清晰的图示和生动的案例，那么它将成为我学习无线技术最得力的助手。

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读到书中关于信号干扰和衰减的部分，我真是大开眼界。之前我总觉得，只要有Wi-Fi信号，就能上网，从来没想过信号的传输会如此“脆弱”。作者详细解释了各种可能导致信号衰减的因素，比如墙壁的阻挡、空气中的水分、甚至其他无线设备的干扰，并生动地描述了这些因素是如何影响信号的强度和传输速率的。他甚至还举了一些现实生活中的例子，比如在拥挤的写字楼里，Wi-Fi信号为什么会变得很不稳定，这些都让我感同身受。我觉得，这本书不仅仅是教我们技术原理，更是在潜移默化中让我们理解了技术背后的复杂性和挑战。了解了这些，以后在遇到网络不好的情况时，我可能就能更好地理解问题所在，而不是一味地抱怨。我希望后面还能有更多关于如何优化和解决无线信号问题的实用建议。

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这本书的排版和设计也给我留下了深刻的印象。每一页的留白都恰到好处，文字的字号和行间距也让人阅读起来非常舒适，长时间阅读也不会感到疲劳。而且，书中插入的插图和图表，质量都非常高，不仅色彩鲜艳，而且内容清晰，能够直观地展示出复杂的原理和结构。我特别喜欢书中关于天线设计的那个部分，作者用了很多精美的示意图，把不同类型天线的形状和工作原理都展示得一清二楚，这让我这个之前对天线一无所知的人，也能大致理解它们的作用。我觉得，一本好的技术书籍，不仅仅在于内容的深度，还在于它是否能够通过良好的设计，让读者更容易接受和理解。这本书在这一点上做得非常出色，它不仅提供了丰富的信息，更以一种用户友好的方式呈现出来，大大提升了阅读体验。

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这本书的封面设计倒是挺吸引人的，那种蓝色的渐变，配合上简洁的银色字体，一下子就把我带入到了一个充满科技感的未来世界。拿到手里，纸张的质感也相当不错，摸上去有一种温润的感觉，不是那种廉价的印刷品。我当时还在想，这“无线技术”到底能讲到什么程度呢？毕竟现在生活里，好像到处都是无线信号，手机、Wi-Fi、蓝牙，甚至还有智能家居，都离不开它们。所以我对这本书的期待还是挺高的，希望它能不仅仅是泛泛而谈，而是能深入地剖析一下这些我们习以为常的技术背后到底是怎么运作的。尤其是对于那些我们日常生活中不太能直接接触到的技术，比如基站的工作原理，信号是怎么从一个设备传到另一个设备的，中间又经历了哪些复杂的处理过程，这些都是我非常好奇的。我希望能在这本书里找到答案，了解这些看似神奇的技术是如何一步步发展起来的，以及未来可能的发展方向。我想，对于很多像我一样对科技充满好奇心的人来说，一本能够清晰解释复杂概念的书，绝对是宝贵的财富。我特别希望它能有大量的图示和案例分析，这样我这个非专业人士也能更容易理解。

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总而言之，这本书给我带来的惊喜远超预期。它不仅仅是一本技术书籍，更像是一次引人入胜的科技探索之旅。作者的专业知识、严谨的态度以及生动幽默的文笔，共同造就了这本内容丰富、引人入胜的佳作。我从中学到了很多宝贵的知识，也对无线技术这个领域有了更深刻的认识和更浓厚的兴趣。这本书的阅读体验非常棒，让我欲罢不能。我强烈推荐给所有对无线技术感兴趣的朋友们，无论你是初学者还是有一定基础的从业者，相信都能在这本书中获得启发和收获。这是一本值得反复阅读、仔细品味的图书，它将为你打开一扇通往科技世界的大门。

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这本书对于一些基础物理概念的阐释也相当到位。比如，在讲解电磁波的传播特性时，作者并没有直接给出复杂的公式，而是通过形象的比喻和图示，将波长、频率、振幅等基本概念解释得非常清楚。我特别喜欢他关于“驻波”的描述，用日常生活中的一些例子来类比，让我这个非物理专业出身的人，也能够轻松理解。我想，对于任何想要深入了解无线技术的人来说，扎实的基础知识是必不可少的。这本书在这方面做得非常出色，它能够帮助读者建立起对无线技术背后的物理原理的清晰认识，为后续更深入的学习打下坚实的基础。我希望后续的章节也能继续保持这种严谨又不失通俗的风格，让学习过程更加顺畅。

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