Keras深度學習 基於Python

金兌映

運營Keras Korea Facebook群組、Keras博客，擔任（株）Inspace CTO、K-ICT大數據中心導師，
慶熙大學太空探測系博士課程在讀。
韓國航空宇宙研究院研究員，韓國科學技術聯合研究生院（UST）衛星系統與應用工程碩士，
慶北大學電子電氣計算機工學院學士。  

目錄：  
第1 章走進Keras 1
1.1 關於Keras .1
1.1.1 為什麼是Keras 1
1.1.2 Keras 的主要特徵 2
1.1.3 Keras 的基本概念 2
1.2 Mac 版Keras 安裝.4
1.2.1 創建項目目錄.5
1.2.2 創建虛擬開發環境.5
1.2.3 安裝基於Web 的Python 開發環境Jupyter Notebook .6
1.2.4 安裝主要的包.6
1.2.5 安裝深度學習庫.7
1.2.6 測試安裝環境.7
1.2.7 更換深度學習引擎.10
1.2.8 重啟.10
1.2.9 解決錯誤.10
1.3 Windows 版Keras 安裝.12
1.3.1 安裝Anaconda .12
1.3.2 創建項目目錄.14
1.3.3 創建虛擬環境.15
1.3.4 安裝基於Web 的Python 開發環境Jupyter Notebook .16
1.3.5 安裝主要的包.17
1.3.6 安裝深度學習庫.17
1.3.7 測試安裝環境.18
1.3.8 重啟.21
1.3.9 解決錯誤.21

第2 章深度學習概念.25
2.1 數據集簡介.25
2.1.1 訓練集、驗證集和測試集.25
2.1.2 Q&A 29
2.2 關於訓練過程.29
2.2.1 Batchsize 與訓練週期30
2.2.2 Q&A 32
2.3 查看訓練過程.33
2.3.1 調用history 函數.33
2.3.2 啟動TensorBoard .36
2.3.3 編寫回調函數.39
2.3.4 Q&A 43
2.4 訓練早停.43
2.4.1 過擬合模型.43
2.4.2 設置早停.46
2.4.3 Q&A 51
2.5 模型評價.52
2.5.1 分類.53
2.5.2 檢測與搜索.60
2.5.3 分離.65
2.6 查看/ 保存/ 調用訓練模型.68
2.6.1 查看簡易模型.69
2.6.2 實操中的深度學習系統.70
2.6.3 保存已訓練模型.71
2.6.4 查看模型架構.73
2.6.5 調用已訓練模型.73
2.6.6 Q&A 74

第3 章分層概念76
3.1 多層感知層介紹.76
3.1.1 模仿人類神經系統的神經元.76
3.1.2 連接輸入/ 輸出的Dense 層.78
3.2 搭建多層感知神經網模型.82
3.2.1 定義問題.83
3.2.2 準備數據.83
3.2.3 生成數據集.84
3.2.4 搭建模型.85
3.2.5 設置模型訓練過程.86
3.2.6 訓練模型.86
3.2.7 評價模型.87
3.2.8 全部代碼.87
3.3 卷積神經網絡分層.89
3.3.1 過濾特徵顯著的捲積層.89
3.3.2 忽略細微變化的*大池化層.95
3.3.3 將視頻一維化的Flatten 層.96
3.3.4 嘗試搭建模型.97
3.4 搭建卷積神經網絡模型.101
3.4.1 定義問題.101
3.4.2 準備數據.102
3.4.3 生成數據集.103
3.4.4 搭建模型.104
3.4.5 設置模型訓練過程.105
3.4.6 訓練模型.105
3.4.7 評價模型.106
3.4.8 使用模型.107
3.4.9 全部代碼.107
3.5 卷積神經網絡模型數據增強.109
3.5.1 現實問題.110
3.5.2 查看原有模型結果. 111
3.5.3 數據增強.113
3.5.4 查看改善後的模型結果.116
3.6 循環神經網絡分層.119
3.7 搭建循環神經網絡模型.121
3.7.1 準備序列數據.121
3.7.2 生成數據集.122
3.7.3 訓練過程.123
3.7.4 預測過程.124
3.7.5 多層感知器神經網絡模型.126
3.7.6 標準LSTM 模型131
3.7.7 Stateful LSTM 模型.136
3.7.8 多種輸入屬性的模型結構.141

第4 章示例應用148
4.1 輸入– 預測數值模型示例.148
4.1.1 準備數據集.148
4.1.2 準備層.149
4.1.3 模型準備.149
4.1.4 全部代碼.152
4.1.5 訓練結果比較.156
4.2 輸入數值二元分類模型示例.157
4.2.1 準備數據集.157
4.2.2 準備層.159
4.2.3 準備模型.159
4.2.4 全部代碼.161
4.2.5 訓練結果比較.164
4.3 輸入數值多元分類問題模型示例.165
4.3.1 準備數據集.165
4.3.2 數據預處理.167
4.3.3. 準備層168
4.3.4 準備模型.168
4.3.5 全部代碼.170
4.3.6 訓練結果比較.174
4.4 輸入視頻預測數值的模型示例.174
4.4.1 準備數據集.175
4.4.2 準備層.176
4.4.3 準備模型.177
4.4.4 全部代碼.178
4.4.5 訓練結果比較.184
4.5 輸入視頻預測二元分類問題的模型示例.185
4.5.1 準備數據集.185
4.5.2 準備層.187
4.5.3 準備模型.187
4.5.4 全部代碼.189
4.5.5 訓練結果比較.198
4.6 輸入視頻預測多元分類問題的模型示例.199
4.6.1 準備數據集.200
4.6.2 準備層.201
4.6.3 準備模型.201
4.6.4 全部代碼.203
4.6.5 訓練結果比較.212
4.7 輸入時間序列數據，預測數值的模型示例.213
4.7.1 準備數據集.213
4.7.2 準備層.215
4.7.3 準備模型.215
4.7.4 全部代碼.218
4.7.5 訓練結果比較.228
4.7.6 Q&A 229
4.8 根據輸入句子（時間序列數值）預測二元分類問題的模型示例.230
4.8.1 準備數據集.230
4.8.2 準備層.231
4.8.3 準備模型.232
4.8.4 全部代碼.235
4.8.5 訓練結果比較.241
4.9 輸入句子（時間序列數值）預測多元分類問題的模型示例.242
4.9.1 準備數據集.243
4.9.2 準備層.243
4.9.3 準備模型.243
4.9.4 全部代碼.246
4.9.5 訓練結果比較.253