深度学习中为什么要使用Batch Normalization

Batch Normalization（BN）是一种深度学习的layer（层）。它可以帮助神经网络模型加速训练，并同时使得模型变得更加稳定。尽管BN的效果很好，但是它的原理却依然没有十分清晰。本文总结一些相关的讨论，来帮助我们理解BN背后的原理。

一张图看全深度学习中下层软硬件体系结构

这几年深度学习的发展给人工智能相关应用的落地带来了很大的促进。随着NLP、CV相关领域的算法的发展，算法层面的创新已经逐渐慢了下来，但是工程方面的研究依然非常火热。从底层的硬件的创新，到平台框架的发展，为支撑超大规模模型训练与移动端小规模算法推断而创造的软硬件体系也在飞速革新。本文将总结深度学习平台框架软件及下层的硬件支撑系统。

Seq2Seq的建模解释和Keras中Simple RNN Cell的计算及其代码示例

RNN的应用有很多，尤其是两个RNN组成的Seq2Seq结构，在时序预测、自然语言处理等方面有很大的用处，而每个RNN中一个节点是一个Cell，它是RNN中的基本结构。本文从如何使用RNN建模数据开始，重点解释RNN中Cell的结构，以及Keras中Cell相关的输入输出及其维度。我已经尽量解释了每个变量，但可能也有忽略，因此可能对RNN之前有一定了解的人会更友好，本文最主要的目的是描述Keras中RNNcell的参数以及输入输出的两个注意点。如有问题也欢迎指出，我会进行修改。

softmax作为输出层激活函数的反向传播推导

softmax作为多标签分类中最常用的激活函数，常常作为最后一层存在，并经常和交叉熵损失函数一起搭配使用。这里描述如何推导交叉熵损失函数的推导问题。

深度学习技巧之Batch Normalization

Batch Normalization是深度学习中最重要的技巧之一。是由Sergey Ioffe和Christian Szeged创建的。Batch Normalization使超参数的搜索更加快速便捷，也使得神经网络鲁棒性更好。本篇博客将简要介绍相关概念和原理。

基于GPU的机器学习Python库——RAPIDS简介及其使用方法

随着深度学习的火热，对计算机算力的要求越来越高。从2012年AlexNet以来，人们越来越多开始使用GPU加速深度学习的计算。 然而，一些传统的机器学习方法对GPU的利用却很少，这浪费了很多的资源和探索的可能。在这里，我们介绍一个非常优秀的项目——RAPIDS，这是一个致力于将GPU加速带给传统算法的项目，并且提供了与Pandas和scikit-learn一致的用法和体验，非常值得大家尝试。

数据科学的Python——keras备忘录发布，含Keras的各种使用样例

XLNet基本思想简介以及为什么它优于BERT

前几天刚刚发布的XLNet彻底火了，原因是它在20多项任务中超越了BERT。这是一个非常让人惊讶的结果。之前我们也说过，在斯坦福问答系统中，XLNet也取得了目前单模型第一的成绩（总排名第四，前三个模型都是集成模型）。

标签平滑（Label Smoothing）——分类问题中错误标注的一种解决方法

在2016年，Szegedy等人提出了inception v2的模型（论文：Rethinking the inception architecture for computer vision.）。其中提到了Label Smoothing技术，可以提高模型效果。

使用卷积神经网络进行手写识别

本文是发在Medium上的一篇博客：《Handwritten Equation Solver using Convolutional Neural Network》。本文是原文的翻译。这篇文章主要教大家如何使用keras训练手写字符的识别，并保存训练好的模型到本地，以及未来如何调用保存到模型来预测。

CNN中的一些高级技术（空洞卷积/显著图/反卷积）

卷积神经网络是图像识别领域最重要的深度学习技术。也可以说是是本轮深度学习浪潮开始点。本文总结了CNN的三种高级技巧，分别是空洞卷积、显著图和反卷积技术。

一文看懂如何初始化神经网络

深度学习的初始化非常重要，这篇博客主要描述两种初始化方法：一个是Kaiming初始化，一个是LSUV方法。文中对比了不同初始化的效果，并将每一种初始化得到的激活函数的输出都展示出来以查看每种初始化对层的输出的影响。当然，作者最后也发现如果使用了BatchNorm的话，不同的初始化方法结果差不多。说明使用BN可以使得初始化不那么敏感了。

提炼BERT——将BERT转成小模型（Distilling BERT — How to achieve BERT performance using Logistic Regression）

BERT是很好的模型，但是它的参数太大，网络结构太复杂。在很多没有GPU的环境下都无法部署。本文讲的是如何利用BERT构造更好的小的逻辑回归模型来代替原始BERT模型，可以放入生产环境中，以节约资源。

CNN经典算法AlexNet介绍

2012年发表的AlexNet可以算是开启本轮深度学习浪潮的开山之作了。由于AlexNet在ImageNet LSVRC-2012（Large Scale Visual Recognition Competition）赢得第一名，并且错误率只有15.3%（第二名是26.2%），引起了巨大的反响。相比较之前的深度学习网络结构，AlexNet主要的变化在于激活函数采用了Relu、使用Dropout代替正则降低过拟合等。本篇博客将根据其论文，详细讲述AlexNet的网络结构及其特点。

深度学习的反向传播手动推导

反向传播算法是深度学习求解最重要的方法。这里我们手动推导一下。

深度学习的经典算法的论文、解读和代码实现

深度学习是目前最火的算法领域。他在诸多任务中取得的骄人成绩使得其进化越来越好。本文收集深度学习中的经典算法，以及相关的解释和代码实现。

深度学习卷积操作的维度计算（PyTorch/Tensorflow等框架中Conv1d、Conv2d和Conv3d介绍）

卷积操作的维度计算是定义神经网络结构的重要问题，在使用如PyTorch、Tensorflow等深度学习框架搭建神经网络的时候，对每一层输入的维度和输出的维度都必须计算准确，否则容易出错，这里将详细说明相关的维度计算。

CNN经典算法之Inception V1（GoogLeNet）

GoogLeNet是谷歌在2014年提出的一种CNN深度学习方法，它赢得了2014年ILSVRC的冠军，其错误率要低于当时的VGGNet。与之前的深度学习网络思路不同，之前的CNN网络的主要目标还是加深网络的深度，而GoogLeNet则提出了一种新的结构，称之为inception。GoogLeNet利用inception结构组成了一个22层的巨大的网络，但是其参数却比之前的如AlexNet网络低很多。是一种非常优秀的CNN结构。

CNN经典算法VGGNet介绍

VGGNet（Visual Geometry Group）是2014年又一个经典的卷积神经网络。VGGNet最主要的目标是试图回答“如何设计网络结构”的问题。随着AlexNet提出，很多人开始利用卷积神经网络来解决图像识别的问题。一般的做法都是重复几层卷积网络，每个卷积网络之后接一些池化层，最后再加上几个全连接层。而VGGNet的提出，给这些结构设计带来了一些标准参考。

CNN入门算法LeNet-5介绍（论文详细解读）

1998年，LeCun提出了LeNet-5网络用来解决手写识别的问题。LeNet-5被誉为是卷积神经网络的“Hello Word”，足以见到这篇论文的重要性。在此之前，LeCun最早在1989年提出了LeNet-1，并在接下来的几年中继续探索，陆续提出了LeNet-4、Boosted LeNet-4等。本篇博客将详解LeCun的这篇论文，并不是完全翻译，而是总结每一部分的精华内容。

深度学习之GRU神经网络

之前面的博客中，我们已经描述了基本的RNN模型。但是基本的RNN模型有一些缺点难以克服。其中梯度消失问题（Vanishing Gradients）最难以解决。为了解决这个问题，GRU（Gated Recurrent Unit）神经网络应运而生。本篇博客将描述GRU神经网络的工作原理。GRU主要思想来自下面两篇论文：

深度学习之LSTM模型

在前面的博客中，我们已经介绍了基本的RNN模型和GRU深度学习网络，在这篇博客中，我们将介绍LSTM模型，LSTM全称是Long Short-Time Memory，也是RNN模型的一种。

8个非常好的NLP领域的预训练模型（包含代码和论文资源）

使用预训练模型处理NLP任务是目前深度学习中一个非常火热的领域。本文总结了8个顶级的预训练模型，并提供了每个模型相关的资源（包括官方文档、Github代码和别人已经基于这些模型预训练好的模型等）。

深度学习之Attention机制

Encoder-Decoder的深度学习架构是目前非常流行的神经网络架构，在许多的任务上都取得了很好的成绩。在之前的博客中，我们也详细介绍了该架构（参见深度学习之Encoder-Decoder架构）。本篇博客将详细讲述Attention机制。

深度学习之Encoder-Decoder架构

深度学习中Sequence to Sequence (Seq2Seq) 模型的目标是将一个序列转换成另一个序列。包括机器翻译（machine translate）、会话识别（speech recognition）和时间序列预测（time series forcasting）等任务都可以理解成是Seq2Seq任务。RNN（Recurrent Neural Networks）是深度学习中最基本的序列模型。

深度学习之RNN模型

序列数据是生活中很常见的一种数据，如一句话、一段时间某个广告位的流量、一连串运动视频的截图等。在这些数据中也有着很多数据挖掘的需求。RNN就是解决这类问题的一种深度学习方法。其全称是Recurrent Neural Networks，中文是递归神经网络。主要解决序列数据的数据挖掘问题。

深度学习的标准符号表示

深度学习中的符号很多，但是大多数情况下，大家都使用同一套符号来表示。这篇博客主要以一个简单的神经网络为例，说明深度学习的标准符号以及相关的维度表示。主要来源是吴恩达的coursera课程。

深度学习技术之池化（Pooling）

深度学习技巧之Padding

卷积神经网络是深度学习中处理图像的利器。在卷积神经网络中，Padding是一种非常常见的操作。本片博客将简要介绍Padding的原理。

深度学习技巧之Early Stopping（早停法）

当我们训练深度学习神经网络的时候通常希望能获得最好的泛化性能（generalization performance，即可以很好地拟合数据）。但是所有的标准深度学习神经网络结构如全连接多层感知机都很容易过拟合：当网络在训练集上表现越来越好，错误率越来越低的时候，实际上在某一刻，它在测试集的表现已经开始变差。早停法就是一种防止深度学习网络模型过拟合的方法。