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新手学习深度学习的入门骨灰级教程编写

从零开始深度学习

Author: 华中科技大学 马世拓 新手学习深度学习的入门骨灰级教程编写

我想各位同学其实很早就在关注人工智能深度学习机器学习。我本来是教数学建模的，但是后来研究方向是深度学习这一块，所以也顺带性的会带一下这方面的东西。每年我碰到小孩问我最多的问题：“马老师，机器学习怎么学，深度学习又怎么学，统计学习又是个啥，计算机视觉怎么学，自然语言处理怎么学，推荐系统怎么学，这些东西是个什么关系，怎么发文章，怎么拿它冲互联网+，怎么……”，借用网上一个比较火的表情包，“我建议你先把这些概念先搞清楚再来问我这些问题”。

没有机器学习基础能不能直接入门深度学习？虽然原则上不行，但是毕竟在工作场合嘛，原则不行就是可以。我在这个项目中会尽可能用简单的方式把深度学习讲的好懂一些。

其实深度学习神经网络，它基础的种类无非大致上就这么几种：卷积神经网络，循环神经网络，注意力机制，图神经网络，生成对抗网络，深度强化学习。我说这些东西，你们不理解，但其实它们就存在于我们的大脑里面。当我们睁开眼睛，眼睛接受了光的时候，视网膜到大脑皮层的链路上卷积神经网络在提取边缘分割物品识别图像；当我们回忆刚刚那个人跟我说了什么的时候，回忆一段时间前记忆的过程，你的大脑在使用循环神经网络；当你做英语阅读的时候标注重点词句，在原文里面检索重点词句而忽略某些单词，我们说注意力机制为关键词分配了更多注意力；当你脑袋里面的知识连成了一张图，而你根据脑袋里面的知识进行逻辑推理，你的大脑就在根据图结构进行推理；人的五感收到外界的信号，你看到眼前有楼梯，前脚即将踩空，你的大脑控制你的身体平衡下来，这是一种强化学习的决策；你临摹一幅画作，反复观摩，画了又擦擦了又画，发挥创造力的过程又是一个生成对抗模型……

深度学习就是一门基于数学、计算机科学、心理学、神经科学、物理学等多种学科，模拟人脑或者生物大脑学习思考的过程，并将这一机制用计算机存储、计算、通信、推理解决现实场景中实际问题的一门学科。

我希望这一个项目能够面向大学全体深度学习初学者，哪怕你是一个文科生。现在的文科生在数学基础上我说实话，普遍不像话，甚至很多文科生到了硕士阶段对数据完全没有一个基本认识。你可以不会爬虫，不会python，但不能不理解数据而只是疯狂写稿。今日的文科研究我只能说，质化研究基本死路一条，量化研究才是唯一通路，数据驱动和人工智能视角下的新文科研究那就他妈的叫做yyds。

其实大学的文科生也好，还是生化环材的学生也好，他们感觉深度学习困难无非是两个问题：第一，他们自己有心理阴影，他们觉得我就学不会，我就直接他妈的摆大烂，我都读研究生这么辛苦了为什么还要让我学工科的东西？（恕我直言，文科研究生补助比工科研究生断崖不是没有原因的，看看工科研究生的日常就知道文科研究生多爽）这属于是心理阴影作祟；第二，他们看的参考书写的是确实比较晦涩难懂的，这个理由我想才是大多数人达不到的门槛。Bengio的花书固然全世界都奉行为圣经，但是这本书过于艰难，有非常多的数学原理和公式，如果基础不够完全看不懂。并且还有一个问题，我可能不是一个程序员，或者算法工程师，也不是高校相关研究的教授。我可能只是纯粹的想看未来看市场看前景，但不接触这些玩意空口白话的谈似乎又显得我很虚，所以我只是想看完这边以后有一个聊AI的谈资。有没有能够让我快速上手原理的过程？

好了，它来了。