从自然语言处理到生物医学,深度学习是许多应用的首选技术。深度学习可以处理许多不同类型的数据,如图像、文本、语音/声音、图形等。本课程将介绍深度学习的基础知识,包括如何构建和训练多层感知器、卷积神经网络(CNN)、递归神经网络(RNN)、自动编码器(AE)和生成对抗网络(GAN)。课程包括几个实践项目,其中包括使用 CNN 进行癌症检测、使用 RNN 进行灾难推文检测以及使用 GAN 生成狗图像。 需要事先具备编码或脚本知识。我们将在整个课程中广泛使用 Python。我们建议您选修该专业的前两门课程:机器学习导论:监督学习》和《机器学习中的无监督算法》,但并非必修课。需要具备大学水平的数学技能,包括微积分和线性代数。本课程的某些部分将是相对数学密集型的。 本课程可作为 Coursera 平台上提供的中大博尔德数据科学硕士或计算机科学硕士学位的一部分,并可获得学分。这些经过全面认证的研究生学位提供有针对性的课程、为期 8 周的短期课程和现收现付的学费。录取依据是三门预修课程的成绩,而非学术历史。Coursera 上的 CU 学位非常适合应届毕业生或在职专业人士。了解更多信息:


您将学到什么
在训练时应用不同的优化方法,并解释不同的行为。
使用云工具和深度学习库实现 CNN 架构,并对图像分类任务进行训练。
将深度学习软件包应用于序列数据、建立模型、训练和调整。
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4 项作业
了解顶级公司的员工如何掌握热门技能

积累特定领域的专业知识
- 向行业专家学习新概念
- 获得对主题或工具的基础理解
- 通过实践项目培养工作相关技能
- 获得可共享的职业证书

该课程共有5个模块
我们将在繁忙的一周中开始课程。本周的模块分为两个部分。在第一部分中,我们将快速介绍深度学习在自动驾驶汽车、医疗成像和机器人领域的精彩应用,然后学习名为感知器的人工神经元。有趣的是,神经网络松散地以人脑为模型,感知器模仿神经元。在学会训练简单的感知器(并意识到其局限性)后,我们将学习更复杂的多层感知器。本模块的第二部分介绍反向传播算法,该算法通过链式规则训练神经网络。最后,我们将学习 Tensorflow 等深度学习库如何为梯度计算创建计算图。本周将有两次小测验、一次 Jupyter 实验室编程作业和一次同行评议作业。这些内容,尤其是反向传播算法,是深度学习的基础,因此花必要的时间来学习和理解这些内容至关重要。
涵盖的内容
6个视频10篇阅读材料2个作业1个编程作业1次同伴评审1个讨论话题
上周,我们打下了深度学习的基础,学习了感知器和回溯算法。本周,我们将学习优化方法。我们将从随机梯度下降算法(SGD)开始。SGD 有几个我们可以调整的设计参数,包括学习率、动量和衰减。然后,我们将把注意力转向先进的梯度下降方法,如学习率调度和内斯特洛夫动量。除了 vanilla 梯度下降法,其他优化算法还包括 AdaGrad、AdaDelta、RMSprop 和 Adam。我们将介绍在训练神经网络时减少过拟合的一般技巧,包括正则化方法(如 dropout 和批量正则化)。本周,您将构建自己的 DL 工具包,获得使用 Python 库 Keras 的经验。本周的考核包括一次小测验和一本 Jupyter 实验笔记本以及同行评议。 本作业是本课程最后一个 Jupyter 实验笔记本。在接下来的三周中,您将积累实践经验,每周完成一个结合 Kaggle 挑战的小型项目。
涵盖的内容
6个视频2篇阅读材料1个作业1次同伴评审1个非评分实验室
本模块将讲授一种适合图像分析任务的神经网络--卷积神经网络。我们将学习定义、设计参数、操作、超参数调整和应用。本周没有 Jupyter 实验笔记本。您将参加一个简短的测验,并参与一个与临床相关的 Kaggle 挑战迷你项目。评估癌症是否扩散到前哨淋巴结对乳腺癌分期至关重要。您将建立一个 CNN 模型,对数字病理图像是否显示癌症已扩散到淋巴结进行分类。本项目使用 PCam 数据集,该数据集大小适中,作者指出:"在单个 GPU 上训练模型只需几个小时就能轻松完成,并获得有竞争力的分数。在为本周做准备时,请仔细阅读评分标准,并为如何完成它制定一个计划。对于这样的项目,有必要在允许您进行实验的时间范围内开展工作。我们并不期望您在一周内完成相当于期末考试的项目,也不期望您必须在排行榜上获得最高分才能在该项目中获得好成绩。希望您有时间取得一些令人兴奋的成果,并在您的作品集中加以展示。
涵盖的内容
11个视频2篇阅读材料1个作业1次同伴评审
本模块将向你传授另一种处理连续数据的神经网络--递归神经网络(RNN)。到目前为止,我们已经介绍了包括多层感知器和 CNN 在内的前馈神经网络。然而,在生物系统中,信息可以前后流动。RNN 的后向传递更接近于生物系统。使用 RNN 有很多好处,尤其是在处理文本数据时,因为 RNN 架构减少了参数的数量。我们将了解使用虚构 RNN 时可能出现的梯度消失和爆炸问题,以及解决这些问题的方法,包括 GRU 和 LSTM 单元。 本周没有测验,但我们有一个 Kaggle 挑战迷你项目,主题是 "灾难推文的 NLP"。该项目是一项入门竞赛,旨在帮助学习者建立机器学习背景。这项挑战可以在一周内完成,但一定要尽早开始,以便进行实验和迭代。
涵盖的内容
4个视频2篇阅读材料1次同伴评审
本模块的重点是通过无监督学习训练神经网络模型。我们将以自动编码器和 GAN 为例进行讲解。 我们将考虑著名人工智能研究员 Yann LeCun 关于强化学习、监督学习和非监督学习的蛋糕类比。有监督深度学习取得了巨大成功,这主要归功于像 ImageNet 这样的海量数据集。然而,要获得生物医学图像等领域的标记数据,成本高昂且极具挑战性。继续开发无监督深度学习方法以利用丰富的非标记数据源具有巨大的动力。 本周是新课程材料的最后一周。没有小测验或 Jupyter 笔记本实验。 生成式对抗网络(GAN)学习生成与训练集具有相同统计量的新数据。本周,您将完成最后一个 Kaggle 小项目。这一次,你们将尝试创建一个生成小狗图像的网络。
涵盖的内容
4个视频2篇阅读材料1次同伴评审
获得职业证书
将此证书添加到您的 LinkedIn 个人资料、简历或履历中。在社交媒体和绩效考核中分享。
攻读学位
课程 是 University of Colorado Boulder提供的以下学位课程的一部分。如果您被录取并注册,您已完成的课程可计入您的学位学习,您的学习进度也可随之转移。
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人们为什么选择 Coursera 来帮助自己实现职业发展




常见问题
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- 交叉列出的课程不能获得一个以上版本的学分。
- 您可以通过查看课程的学生手册来确定交叉列出的课程。
- 您的成绩单将受到影响。在评估毕业要求时,交叉列出的课程被视为等同课程。但是,我们鼓励您选修本专业的交叉课程(如有),以确保您的中大成绩单反映出您直接在本系完成的大量课程。您从其他专业完成的任何课程都将以该专业的课程前缀(如 DTSA 与 CSCA)出现在您的中大成绩单上。
- 各专业对入学和毕业的最低成绩要求可能有所不同。例如,MS-DS 要求所有课程均达到 C 级或以上方可毕业(入学要求 GPA 达到 3.0),而 MS-CS 要求所有拓展课程均达到 B 级或以上,所有选修课程均达到 C 级或以上方可毕业(入学要求每门路径课程均达到 B 级或以上)。所有课程均要求学生在入学和毕业时保持 3.0 的累积 GPA。
是的。 在评估毕业要求时,交叉列出的课程被视为等同课程。您可以通过查看您所在专业的学生手册来确定交叉列出的课程。
您可以在任何开放注册期间升级并支付学费,以获得 << 本课程/本专业课程>> 的研究生级别的中大博尔德学分。由于 << 本课程/这些课程>> 在计算机科学硕士课程和数据科学硕士课程中交叉列出,因此您需要在升级之前确定您想从哪个课程中获得学分。
数据科学硕士(MS-DS)学分: 要升级到 << 本课程/这些课程>> 的数据科学(DTSA)学分版本,请使用 MS-DS 注册表。查看如何操作。
计算机科学硕士(MS-CS)学分: 要升级到<<此课程/这些课程>>的计入学分的计算机科学(CSCA)版本,请使用MS-CS注册表。查看如何操作。
如果您不确定哪个课程最适合您,请查看MS-CS和MS-DS课程网站,如果还有问题,请联系[email protected]或[email protected]。
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