电子书

第1章:信号基础的深度学习

第一章

信号基础的深度学习


人工智能正变得越来越主流;从安全关键的自动驾驶系统到欺诈检测再到聊天机器人,到处都可以找到它的身影。曾经只有一小群机器学习工程师或数据科学家可以构建人工智能驱动的应用程序,现在情况正在发生变化。

越来越多的信号处理工程师和领域专家正在扩展他们的技能集来创建人工智能系统;这是通过增加预训练模型、现有研究和合成和标记大型数据集的工具而实现的。

深度学习是一种特别适合于信号处理应用的人工智能技术。

这本电子书涵盖了用于信号处理的深度学习的基础知识,以及与准备信号数据和建模深度学习应用程序相关的任务,并通过语音处理示例进行了演示。它以触发字检测器为例,可应用于更广泛的信号处理应用。触发字检测,或关键字识别,是一种嵌入在移动设备上的语音处理算法。

查看这个短视频,了解触发字检测的示例。

首先,简要概述深度学习如何处理信号数据。

部分

为什么要深度学习

深度学习是人工智能驱动系统的关键驱动技术,因为它使模型能够从大量数据中学习复杂的模式和高级抽象,以便做出预测、响应输入或采取另一项行动。

与其他数据类型相比,信号数据通常受到更大的变异性的影响——由宽带噪声、干扰、非线性趋势、抖动、相位失真和缺失样本引起。这使得信号数据难以用作原始输入,因此在用作深度学习模型的输入之前必须对其进行准备。欲了解更多信息,阅读一篇深入的博客文章关于这个话题。

两种常见的深度学习算法,循环神经网络(RNN)和卷积神经网络(CNN),非常适合于信号数据和常见的信号处理应用用例。您可以选择使用传统的机器学习模型,但这可能会限制模型的复杂性,并且需要对数据特征的专业知识。

部分

深度学习工作流

在标准的深度学习工作流程中有四个阶段:创建和访问数据集,预处理和转换数据,开发预测模型,加速和部署模型。通常,人们不会线性地通过这些阶段;相反,他们采用迭代的方法来设计、训练和优化预测模型。

每个阶段涉及的任务因项目和数据源而异。信号处理应用尤其使用广泛的数据类型,并且为网络创建有效的学习输入的技术根据应用的不同而有很大的不同。为了使用信号数据训练深度学习模型,数据的准备和转换是特别重要的任务。

数据源

数据源

模拟与增强

模拟与增强

数据标签

数据标签

预处理

预处理

转换

转换

特征提取

特征提取

从头开始导入参考模型/设计

从头开始导入参考模型/设计

硬件加速训练

硬件加速训练

分析和调优超参数

分析和调优超参数

桌面应用程序

桌面应用程序

企业级系统

企业级系统

嵌入式设备和硬件

嵌入式设备和硬件

部分

提示

深度网络设计器

如果您是定义网络架构的新手,那么交互式深度网络设计器应用程序也许是个不错的开始。您可以从集合列表中拖放层,并探索即使看似简单的网络也具有的可学习权重。

不要从头开始

考虑从论文中发表的解决与您的问题类似的体系结构开始。研究论文通常包括存储库,其中有预先构建的网络,可以随时下载。记住MATLAB®还能进出口吗预先构建的模型来自其他深度学习框架。

Baidu
map