基础架构<br>模型类型<br>
前馈神经网络(Feedforward Neural Networks, FNN)
输入层 → 隐藏层(多层) → 输出层,数据单向传递
应用:基础分类、回归任务,如房价预测、手写数字识别
卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)
卷积层:提取局部空间特征(如边缘、纹理)<br>
池化层:降维并保留关键信息(如最大池化)
应用:图像分类(ResNet)、目标检测(YOLO)、医学影像分析
循环神经网络(Recurrent Neural Networks, RNN)
引入时序记忆,处理序列数据(如文本、语音)
应用:机器翻译、语音识别、股票预测
Transformer 架构
自注意力(Self-Attention)替代循环结构,并行处理序列数据
长距离依赖建模能力强,训练效率高
应用:自然语言处理(BERT、GPT)、多模态模型(CLIP)
生成对抗网络(Generative Adversarial Networks, GAN)
生成器(Generator)与判别器(Discriminator)对抗训练
应用:图像生成(StyleGAN)、数据增强、艺术创作
学习框架
PyTorch
以灵活性为核心,适合学术研究、快速迭代和小规模创新
学术主导:在 NLP、计算机视觉等领域的研究中占主导地位(如 Transformer、BERT 实现)
快速迭代:社区活跃,新模型(如扩散模型)和工具(如 Lightning)更新迅速
TensorFlow
以稳定性和扩展性见长,适合工业级应用和大规模部署
工业级生态:Google 生态支持,集成工具丰富(如 TFX、TensorBoard)
跨平台部署:支持移动端(TFLite)、浏览器(TensorFlow.js)和嵌入式设备
TensorFlow 2.x
在静态图的基础上引入动态图支持,兼顾灵活性与性能<br>
集成 Keras 提高易用性
训练流程<br>核心组件<br>
数据处理与增强
归一化、标准化、分词(NLP)、图像裁剪(CV)
旋转/翻转图像(CV)、同义词替换(NLP)<br>
损失函数<br>(Loss Function)<br>
分类任务:交叉熵损失(Cross-Entropy)
回归任务:均方误差(MSE)
生成任务:对抗损失(GAN)、感知损失(如VGG特征匹配)
优化算法
随机梯度下降(SGD)、动量法(Momentum)
Adam、RMSprop,自动调整学习率
正则化与<br>防过拟合<br>
Dropout(随机屏蔽神经元)
权重衰减(L2正则化)
早停法(Early Stopping)
学习率调度
余弦退火(Cosine Annealing)<br>
Warmup(初始阶段逐步提升)