深度学习及其优化方法概述课件

深度学习及其优化方法概述深度学习及其优化方法概述深度学习及其优化方法概述深度学习(DeepLearning)及其优化方法报告人:胡海根E-mail:浙江工业大学计算机学院Outline深度学习基本介绍LossFunction一般形式及数学概念深度学习梯度优化方法深度学习优化方法2/25现实的生活数学走进学生视野，进入数学课堂，使数学教材变的具体，生动，直观，使学生感悟，发现数学的作用与意义，学会用数学的眼光观察周围的客观世界，增强数学作用意识。让学生学习有活力的数学，这样可把枯燥的数学变得有趣、生动，容易理解。让学生活学活用，从而培养学生的创新精神和实践能力。一、从学生的生活实际中，引出数学问题生活中到处有数学，到处存在着数学思想，关键是教师是否善于结合课堂教学的内容，去捕捉“生活现象”，采撷生活数学实例，为课堂教学服务。如在教学“交换律”时，教师首先引导学生用辨证的眼光观察身边的现象，渗透变与不变的辨证唯物主义观点；然后观察生活中的一种现象：同桌两位同学交换位置，结果不变；进而引导学生产生疑问：这种交换位置，结果不变的现象在我们的数学知识中有没有呢?你能举出一个或几个例子来说明吗?这样教师利用“位置交换，结果不变”的生活现象，引出“交换律”的学习，让学生参与教学材料的提供与组织，给学生创设了一个创新与实践的学习环境，既激发了学生的学习动机和探求欲望。又使学生的身心得到了一种成功的体验。二、在学生感受生活中，探究数学问题实践操作不仅符合儿童的认知规律，也迎合儿童的“好奇、好动、娱乐”的心理需求，让学生掌握知识的同时，能更好的培养学生主动探究知识的能力。为此，教师要给学生创设愉悦的氛围，让学生玩中练，练中玩。如圆柱体的练习课，教师先让学生们用橡皮泥捏一个任意大小的圆柱体，用测量工具测量有关数据后，再用算式表示出它的表面积和体积；沿着与底面平行的方向从中间横切一刀，用算式表示出比原来增加的表面积，如果沿着底面直径垂直向下竖切一刀，增加的表面积又是多少?然后把橡皮泥捏成一个小型圆柱形笔筒，试用算式表示出它的容积。三、模拟生活实际活动，解决数学问题学习数学知识，是为了便于更好地去服务生活。应用与生活，学以致用。因此，编一些实际应用的题目，让学生练习，有助于培养学生运用的所学知识解决实际问题的能力。现实生活中遇到的实际问题常常是整合着各类信息而综合显现的。我们可以将其引入课堂，让学生在接近实际情境的实践活动中去解决数学问题。如应用题“爬一层楼梯要8秒钟，小明从一楼爬到六楼，问：一共需几秒?”做这题，教师可让学生在纸上模拟爬六层楼，问：需爬几次?5次。这样，这道题就迎刃而解了。再如，在教学“认识人民币”时，可以模拟超市购物，让学生在活动中学习“买卖东西”。通过识别商品，看标价，付钱，找钱等活动，使学生初步学会识别假币，懂得要爱护人民币和节约用钱的道理，从而加深对人民币的认识，同时也掌握了一定的生活技能。课外活动对于知识的掌握，理解和熟练应用起着重要的作用，任何知识只有亲身体验，才会理解深刻，运用自如。所以要培养学生应用数学知识的能力，还要加强课外活动。例如：教学“步测和目测”后，有意识地让学生到操场测量一下，体验步测和目测。这样做加强了学生对数学知识的理解，体味到了解决问题的享受。四、利用学生的生活经验，发展学生数学情感每个学生都有自己对数学的理解和欣赏方式，学生在生活实践中都会积一定的数学经验。教师在教学时可借助于学生的生活经验来解决数学问题，让学生在解决问题中获得数学知识，反过来又运用已掌握的数学知识解决生活中的实际问题。这样有利于学生思维的发展和数学思想的渗透，有利于发展学生接近数学的情感。春游前，教师有目的地设计了这样一道题：全班46人去公园玩，门口的“购票须知”上写着：门票每人60元，50人开始可以享受8折优惠。你认为怎样购票花钱最少，最少需要用多少钱?生1：全班只有46元，不足50人，不能享受团体8折优惠，所以要买46张票，需要60×46=2760(元)。生2：如果买50张，可以享受8折优惠，只要60×50×80％=2400(元)，比买46张少花360元。生3：打八折后，买50张得钱与不打折买40张票花的钱相等，所以只要60×40=2400(元)。生4：如果把多余的4张票以每张60元的价钱卖给别人，所花的钱更少，只要花2400-60×4=2160(元)以上教师借助学生的生活经验来解决数学问题，这样使学生体会数学的价值在于数学和大自然及人类社会的密切联系，从而增强理解数学和应用数学的信心，进而培养学生对数学的情感。数学来源与现实，存在于现实，并且应用于现实，教学过程应该是帮助学生把现实问题转化为数学问题的过程。实践证明，只要教师积极创造条件，在教学中为学生创设生动有趣的生活问题情景来帮助学生学习，鼓励学生善于去发现生活中的数学问题，养成用数学的态度观察和分析周围的事物，并学会运用所学的数学知识解决实际问题，让学生学习有用的数学，在情境中感受数学的乐趣，在实践中建立对数学的信心，在成功中升华对数学的情感。职业学校的学生学习水平普遍差异较大，一个班级内的学生成绩不均衡，层次比较明显，因此实行分层教学模式有一定的事实基础。分层教学其实就是教师根据学生现有的知识能力水平和学习潜力倾向把学生科学地分成几组各自水平相近的群体并区别对待，这些群体在教师恰当的分层策略和相互作用中得到最好的发展和提高。为了使这种教学方法得到更好的落实，必须明确教育目标，采取多变灵活的教育方式和科学的教学方法，让全体学生的数控能力和综合素质得到最大限度地提高，让课堂中的每一位学生都在数控学习的过程中取得进步，提升自己的专业水准。一、科学分层，因材施教分层教学中的分层不是简单地将学生划分为几个群体，也不是根据考试成绩的排名依次划分，而是需要教师在教学过程中观察学生的学习能力、判断能力、创新意识及兴趣倾向等多个方面，综合这些因素将学生科学分层，并采取适合每一个层次的不同的教学方式进行教学，尽量做到在同一时间提高全体的数控专业水平。比如可以将全班同学分为三个小组，第一小组为跃进组，数控专业知识较扎实，学习接受能力强，思维比较活跃，学习方法正确，动手能力强，成绩较为优秀，第二小组为发展组，数控专业知识技术一般，学习上较自觉，但是缺乏创造力与活跃的思维，学习成绩长期处于中游，第三小组为提高组，是数控专业知识基础较差，知识接受能力不强，缺乏学习的自觉性，在学习上有一定的困难的学生。每一个小组都任命一名同学担任组长，用来传达监督并且组织组内同学完成教师所布置的任务。这样的分层可以让教师的教育目标非常明确，对于第一小组而言，教师要着重培养他们的创新精神，让他们在已经牢固掌握基础知识的前提下做到突破自我，把学习变为探索研究的过程，能够做出自己的成果。对于第二小组而言，教师要兼顾他们的基础知识和实训练习，重视基本能力的提高。而对于第三小组而言，教师需要严抓他们的上课风气，提高他们的课堂参与度，保证他们在课堂上的学习效率，纠正他们的学习方法，帮助他们寻找到最适合自己的学习方式，提高他们的自主学习能力。这样的教学方式能够有效提高教师的教学效率和质量，也能够帮助学生更好地提升自我。但是，教师不能够因为学生层次的不同而区别重点对待，让学生产生歧视或者自卑心理，对于每一个层次的学生都要用遵循鼓励为主的原则，肯定他们的学习能力，让学生明确学习是一个循序渐进的过程，分层教学的模式只是为了保证他们更好地提高，并不是区分优等生和后进生的界限，不能忘记学生是处在发展中的人，不能用僵化的眼光看待他们，为了追求一劳永逸而对于他们的分层一成不变，要时刻观察学生学习情况的变化，通过一段时间的观察适当调整分层，以确保分层的准确性。让学生能够通过层次的调动获得学习的成就感或者是得到教训和反思，总结这一段时间对于学习的懈怠，并更努力地配合教师完成理论学习和实训练习。二、分层教学，循序渐进对于学生的科学分层是实施分层教学的重要前提，之后教师要考虑的是课堂教学的分层，每一堂课的时间都是有限的，教师要做到在有限的课堂时间中同时完成对于不同层次的学生的教学，这对教师提出更高的要求，不仅要研究教学内容中的重点难点，还要结合每个层次学生学习能力的不同，将这些知识点以不同的方式让他们接受，所以课堂中的循序渐进是非常重要的，教师不能只针对第二第三小组里的同学一整堂课都在讲授基本的知识，这会让第一小组的学生感到索然无味而失去学习的兴趣，也不能只针对第一小组的学生总是研究比较深奥的课题，这会让其他小组的同学因为完成不了任务而失去学习的自信心，所以教师的课堂教学要由简单到复杂，一步一步深入，在帮助基础较差的同学完成一些基础训练后，再带领大家一步一步完成复杂的课题的学习，这样能够提高全班的课堂参与度，利用大家对于学习成就感的追求，完成整堂课的教学。另外，教师要明确学生才是学习的主体，要提高他们的自主学习能力，让他们学会自我探索和研究，这就要求教师在给学生布置任务的时候要考虑他们的实际能力，给每一个层次的学生布置不同的任务，任务中包含他们所能够接受学习的知识点，在不打击他们学习自主性的前提下激励他们突破自我。三、分层练习，检测效果教师所留下来的习题及一些操作训练是检测学生学习效果的重要依据，因此在这一方面，教师要多加考虑，练习留的太简单，不能锻炼较为优秀的同学的能力，而练习过于复杂，也不能反映成绩薄弱的同学的进步水平，因此数控专业的课下练习是需要分层的。比如教师留有的练习分为三个步骤，由简单到复杂，第一步的基础训练要求每一个小组都必须完成，第二步要求第一第二小组必须完成，第一小组的同学选择完成，而第三步则要求第一小组必须完成，其余两个小组选择完成，这样让每个层次的学生在能够顺利完成自己的任务时，还能够通过别的层次的学生完成任务的过程收获自己的学习经验。四、结语分层教学法是一种行之有效的科学的教学方法，能够兼顾每一位同学，让他们得到进步和提高，很大程度上提高了数控专业的教学效率，为社会培养出合格的数控专业人才。深度学习及其优化方法概述深度学习及其优化方法概述深度学习及其1深度学习(DeepLearning)及其优化方法报告人:胡海根E-mail:浙江工业大学计算机学院深度学习(DeepLearning)及其优化方法2Outline深度学习基本介绍LossFunction一般形式及数学概念深度学习梯度优化方法深度学习优化方法2/25Outline3深度学习的概念◆什么是deeplearning?输出深度学习:一种基于无监督特征学习和特征层次结构的学习方法。本质:通过构建多隐aQ8层的模型和海量训练数据来学习更有用的特征,从OooO而最终提升分类或预测的准确性。输又是O6◆含多隐层的多层感知器含多个隐层的深度学习模型就是一种深度学习结构3/25深度学习的概念4DL训练过程◆深度学习的基本思想对于DeepLearning,需要自动地学习特征,假设有一堆输入I,输出是O,设计一个系统S(有n层),形象地表示为:Ⅰ=>S1=>S2=>.…-=>Sn=>O,通过调整系统中参数,使得它的输出仍然是输入I,那么就可以自动地获取得到输入I的系列层次特征,即S1,…,Sn◆用自下而上的无监督学习1)逐层构建单层神经元。2)每层采用wake-slep算法进行调优。每次仅调整一层,逐层调整。codeeconstructionencoderdecodeError4/25DL训练过程5DL训练过程◆第二步:自顶向下的监督学习这一步是在第一步学习获得各层参数进的基础上,在最顶的编码层添加一个分类器(如,SVM等),而后通过带标签数据的监督学习,利用梯度下降法去微调整个网络参数label5/25DL训练过程6DL训练过程◆深度学习的具体模型及方法:◆1、自动编码器(AutoEncoder)◆2、稀疏自动编码器(SparseAutoEncoder)◆3、限制波尔兹曼机(Restrictedboltzmannmachine)4、深信度网络(DeepbeliefNetworks)◆5、卷积神经网络(ConvolutionalneuralNetworks)6/25DL训练过程7自动编码器◆1、自动编码器(AutoEncoder)通过调整encoder和decoder的参数,使得重构误差最小,就得到了输入input信号的第一个表示了,也就是编码code了。encoder◆因为是无标签数据,所以误差的来源就是直接重构后与原输入相比得到。7/25自动编码器8稀疏自动编码器◆2、稀疏自动编码器(Sparseautoencoder)AutoEncoder的基础上加上L1的Regularity限制(L1主要是约束每一层中的节点中大部分都要为0,只有少数不为0),就可以得到SparseAutoEncoder法parityPenaltydecoderFecror◆如上图,其实就是限制每次得到的表达code尽量稀疏。因为稀疏的表达往往比其他的表达要有效。8/25稀疏自动编码器9RBM◆3、限制波尔兹曼机(RBM)定义:假设有一个二部图,同层节点之间没有链接,层是可视层,即输入数据层(v),一层是隐藏层(h),如果假设所有的节点都是随机二值(0,1)变量节点,同时假设全概率分布p(v,h)满足Boltzmann分布,称这个模型是RBM。hiddenvariablesBipartiteStructurevImagevisiblevariables9/25RBM10RBM◆给定隐层h的基础上,可视层的概率确定P(vh)=IP(uilh)P(v=lh1+exp(-∑;W/h;-b)(可视层节点之间是条件独立的)◆给定可视层v的基础上,隐层的概率确定:P(hlv)=IIP(h,lvP(h,=llv)1+exp(-∑:W;;-a)◆给定一个满足独立同分布的样本集:D={1),v(2)…,vN},我们需要学习参数=Wab最大似然估计L()=N∑gPv")-N对最大对数似然函数求导,就可以得到L最大时对应的参数W了。al(0)ow=Epatlu:h;]-Epeluvhjl-NWiy10/25RBM11深度学习及其优化方法概述课件12深度学习及其优化方法概述课件13深度学习及其优化方法概述课件14深度学习及其优化方法概述课件15深度学习及其优化方法概述课件16深度学习及其优化方法概述课件17深度学习及其优化方法概述课件18深度学习及其优化方法概述课件19深度学习及其优化方法概述课件20深度学习及其优化方法概述课件21深度学习及其优化方法概述课件22深度学习及其优化方法概述课件23深度学习及其优化方法概述课件24深度学习及其优化方法概述课件25深度学习及其优化方法概述课件26深度学习及其优化方法概述课件27深度学习及其优化方法概述课件28深度学习及其优化方法概述课件29深度学习及其优化方法概述课件30深度学习及其优化方法概述课件31深度学习及其优化方法概述课件32深度学习及其优化方法概述课件33深度学习及其优化方法概述课件34深度学习及其优化方法概述课件35深度学习及其优化方法概述课件36深度学习及其优化方法概述课件37深度学习及其优化方法概述课件38深度学习及其优化方法概述课件39深度学习及其优化方法概述课件40深度学习及其优化方法概述课件41深度学习及其优化方法概述课件42深度学习及其优化方法概述课件43深度学习及其优化方法概述课件44深度学习及其优化方法概述课件45深度学习及其优化方法概述课件46深度学习及其优化方法概述课件47深度学习及其优化方法概述课件48深度学习及其优化方法概述课件49深度学习及其优化方法概述课件50深度学习及其优化方法概述课件51深度学习及其优化方法概述课件52深度学习及其优化方法概述课件53深度学习及其优化方法概述课件54深度学习及其优化方法概述课件5556、书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉。——库法耶夫

57、生命不可能有两次，但许多人连一次也不善于度过。——吕凯特

58、问渠哪得清如许，为有源头活水来。——朱熹

59、我的努力求学没有得到别的好处，只不过是愈来愈发觉自己的无知。——笛卡儿

60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。——左拉56、书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉。—56深度学习及其优化方法概述深度学习及其优化方法概述深度学习及其优化方法概述深度学习(DeepLearning)及其优化方法报告人:胡海根E-mail:浙江工业大学计算机学院Outline深度学习基本介绍LossFunction一般形式及数学概念深度学习梯度优化方法深度学习优化方法2/25现实的生活数学走进学生视野，进入数学课堂，使数学教材变的具体，生动，直观，使学生感悟，发现数学的作用与意义，学会用数学的眼光观察周围的客观世界，增强数学作用意识。让学生学习有活力的数学，这样可把枯燥的数学变得有趣、生动，容易理解。让学生活学活用，从而培养学生的创新精神和实践能力。一、从学生的生活实际中，引出数学问题生活中到处有数学，到处存在着数学思想，关键是教师是否善于结合课堂教学的内容，去捕捉“生活现象”，采撷生活数学实例，为课堂教学服务。如在教学“交换律”时，教师首先引导学生用辨证的眼光观察身边的现象，渗透变与不变的辨证唯物主义观点；然后观察生活中的一种现象：同桌两位同学交换位置，结果不变；进而引导学生产生疑问：这种交换位置，结果不变的现象在我们的数学知识中有没有呢?你能举出一个或几个例子来说明吗?这样教师利用“位置交换，结果不变”的生活现象，引出“交换律”的学习，让学生参与教学材料的提供与组织，给学生创设了一个创新与实践的学习环境，既激发了学生的学习动机和探求欲望。又使学生的身心得到了一种成功的体验。二、在学生感受生活中，探究数学问题实践操作不仅符合儿童的认知规律，也迎合儿童的“好奇、好动、娱乐”的心理需求，让学生掌握知识的同时，能更好的培养学生主动探究知识的能力。为此，教师要给学生创设愉悦的氛围，让学生玩中练，练中玩。如圆柱体的练习课，教师先让学生们用橡皮泥捏一个任意大小的圆柱体，用测量工具测量有关数据后，再用算式表示出它的表面积和体积；沿着与底面平行的方向从中间横切一刀，用算式表示出比原来增加的表面积，如果沿着底面直径垂直向下竖切一刀，增加的表面积又是多少?然后把橡皮泥捏成一个小型圆柱形笔筒，试用算式表示出它的容积。三、模拟生活实际活动，解决数学问题学习数学知识，是为了便于更好地去服务生活。应用与生活，学以致用。因此，编一些实际应用的题目，让学生练习，有助于培养学生运用的所学知识解决实际问题的能力。现实生活中遇到的实际问题常常是整合着各类信息而综合显现的。我们可以将其引入课堂，让学生在接近实际情境的实践活动中去解决数学问题。如应用题“爬一层楼梯要8秒钟，小明从一楼爬到六楼，问：一共需几秒?”做这题，教师可让学生在纸上模拟爬六层楼，问：需爬几次?5次。这样，这道题就迎刃而解了。再如，在教学“认识人民币”时，可以模拟超市购物，让学生在活动中学习“买卖东西”。通过识别商品，看标价，付钱，找钱等活动，使学生初步学会识别假币，懂得要爱护人民币和节约用钱的道理，从而加深对人民币的认识，同时也掌握了一定的生活技能。课外活动对于知识的掌握，理解和熟练应用起着重要的作用，任何知识只有亲身体验，才会理解深刻，运用自如。所以要培养学生应用数学知识的能力，还要加强课外活动。例如：教学“步测和目测”后，有意识地让学生到操场测量一下，体验步测和目测。这样做加强了学生对数学知识的理解，体味到了解决问题的享受。四、利用学生的生活经验，发展学生数学情感每个学生都有自己对数学的理解和欣赏方式，学生在生活实践中都会积一定的数学经验。教师在教学时可借助于学生的生活经验来解决数学问题，让学生在解决问题中获得数学知识，反过来又运用已掌握的数学知识解决生活中的实际问题。这样有利于学生思维的发展和数学思想的渗透，有利于发展学生接近数学的情感。春游前，教师有目的地设计了这样一道题：全班46人去公园玩，门口的“购票须知”上写着：门票每人60元，50人开始可以享受8折优惠。你认为怎样购票花钱最少，最少需要用多少钱?生1：全班只有46元，不足50人，不能享受团体8折优惠，所以要买46张票，需要60×46=2760(元)。生2：如果买50张，可以享受8折优惠，只要60×50×80％=2400(元)，比买46张少花360元。生3：打八折后，买50张得钱与不打折买40张票花的钱相等，所以只要60×40=2400(元)。生4：如果把多余的4张票以每张60元的价钱卖给别人，所花的钱更少，只要花2400-60×4=2160(元)以上教师借助学生的生活经验来解决数学问题，这样使学生体会数学的价值在于数学和大自然及人类社会的密切联系，从而增强理解数学和应用数学的信心，进而培养学生对数学的情感。数学来源与现实，存在于现实，并且应用于现实，教学过程应该是帮助学生把现实问题转化为数学问题的过程。实践证明，只要教师积极创造条件，在教学中为学生创设生动有趣的生活问题情景来帮助学生学习，鼓励学生善于去发现生活中的数学问题，养成用数学的态度观察和分析周围的事物，并学会运用所学的数学知识解决实际问题，让学生学习有用的数学，在情境中感受数学的乐趣，在实践中建立对数学的信心，在成功中升华对数学的情感。职业学校的学生学习水平普遍差异较大，一个班级内的学生成绩不均衡，层次比较明显，因此实行分层教学模式有一定的事实基础。分层教学其实就是教师根据学生现有的知识能力水平和学习潜力倾向把学生科学地分成几组各自水平相近的群体并区别对待，这些群体在教师恰当的分层策略和相互作用中得到最好的发展和提高。为了使这种教学方法得到更好的落实，必须明确教育目标，采取多变灵活的教育方式和科学的教学方法，让全体学生的数控能力和综合素质得到最大限度地提高，让课堂中的每一位学生都在数控学习的过程中取得进步，提升自己的专业水准。一、科学分层，因材施教分层教学中的分层不是简单地将学生划分为几个群体，也不是根据考试成绩的排名依次划分，而是需要教师在教学过程中观察学生的学习能力、判断能力、创新意识及兴趣倾向等多个方面，综合这些因素将学生科学分层，并采取适合每一个层次的不同的教学方式进行教学，尽量做到在同一时间提高全体的数控专业水平。比如可以将全班同学分为三个小组，第一小组为跃进组，数控专业知识较扎实，学习接受能力强，思维比较活跃，学习方法正确，动手能力强，成绩较为优秀，第二小组为发展组，数控专业知识技术一般，学习上较自觉，但是缺乏创造力与活跃的思维，学习成绩长期处于中游，第三小组为提高组，是数控专业知识基础较差，知识接受能力不强，缺乏学习的自觉性，在学习上有一定的困难的学生。每一个小组都任命一名同学担任组长，用来传达监督并且组织组内同学完成教师所布置的任务。这样的分层可以让教师的教育目标非常明确，对于第一小组而言，教师要着重培养他们的创新精神，让他们在已经牢固掌握基础知识的前提下做到突破自我，把学习变为探索研究的过程，能够做出自己的成果。对于第二小组而言，教师要兼顾他们的基础知识和实训练习，重视基本能力的提高。而对于第三小组而言，教师需要严抓他们的上课风气，提高他们的课堂参与度，保证他们在课堂上的学习效率，纠正他们的学习方法，帮助他们寻找到最适合自己的学习方式，提高他们的自主学习能力。这样的教学方式能够有效提高教师的教学效率和质量，也能够帮助学生更好地提升自我。但是，教师不能够因为学生层次的不同而区别重点对待，让学生产生歧视或者自卑心理，对于每一个层次的学生都要用遵循鼓励为主的原则，肯定他们的学习能力，让学生明确学习是一个循序渐进的过程，分层教学的模式只是为了保证他们更好地提高，并不是区分优等生和后进生的界限，不能忘记学生是处在发展中的人，不能用僵化的眼光看待他们，为了追求一劳永逸而对于他们的分层一成不变，要时刻观察学生学习情况的变化，通过一段时间的观察适当调整分层，以确保分层的准确性。让学生能够通过层次的调动获得学习的成就感或者是得到教训和反思，总结这一段时间对于学习的懈怠，并更努力地配合教师完成理论学习和实训练习。二、分层教学，循序渐进对于学生的科学分层是实施分层教学的重要前提，之后教师要考虑的是课堂教学的分层，每一堂课的时间都是有限的，教师要做到在有限的课堂时间中同时完成对于不同层次的学生的教学，这对教师提出更高的要求，不仅要研究教学内容中的重点难点，还要结合每个层次学生学习能力的不同，将这些知识点以不同的方式让他们接受，所以课堂中的循序渐进是非常重要的，教师不能只针对第二第三小组里的同学一整堂课都在讲授基本的知识，这会让第一小组的学生感到索然无味而失去学习的兴趣，也不能只针对第一小组的学生总是研究比较深奥的课题，这会让其他小组的同学因为完成不了任务而失去学习的自信心，所以教师的课堂教学要由简单到复杂，一步一步深入，在帮助基础较差的同学完成一些基础训练后，再带领大家一步一步完成复杂的课题的学习，这样能够提高全班的课堂参与度，利用大家对于学习成就感的追求，完成整堂课的教学。另外，教师要明确学生才是学习的主体，要提高他们的自主学习能力，让他们学会自我探索和研究，这就要求教师在给学生布置任务的时候要考虑他们的实际能力，给每一个层次的学生布置不同的任务，任务中包含他们所能够接受学习的知识点，在不打击他们学习自主性的前提下激励他们突破自我。三、分层练习，检测效果教师所留下来的习题及一些操作训练是检测学生学习效果的重要依据，因此在这一方面，教师要多加考虑，练习留的太简单，不能锻炼较为优秀的同学的能力，而练习过于复杂，也不能反映成绩薄弱的同学的进步水平，因此数控专业的课下练习是需要分层的。比如教师留有的练习分为三个步骤，由简单到复杂，第一步的基础训练要求每一个小组都必须完成，第二步要求第一第二小组必须完成，第一小组的同学选择完成，而第三步则要求第一小组必须完成，其余两个小组选择完成，这样让每个层次的学生在能够顺利完成自己的任务时，还能够通过别的层次的学生完成任务的过程收获自己的学习经验。四、结语分层教学法是一种行之有效的科学的教学方法，能够兼顾每一位同学，让他们得到进步和提高，很大程度上提高了数控专业的教学效率，为社会培养出合格的数控专业人才。深度学习及其优化方法概述深度学习及其优化方法概述深度学习及其57深度学习(DeepLearning)及其优化方法报告人:胡海根E-mail:浙江工业大学计算机学院深度学习(DeepLearning)及其优化方法58Outline深度学习基本介绍LossFunction一般形式及数学概念深度学习梯度优化方法深度学习优化方法2/25Outline59深度学习的概念◆什么是deeplearning?输出深度学习:一种基于无监督特征学习和特征层次结构的学习方法。本质:通过构建多隐aQ8层的模型和海量训练数据来学习更有用的特征,从OooO而最终提升分类或预测的准确性。输又是O6◆含多隐层的多层感知器含多个隐层的深度学习模型就是一种深度学习结构3/25深度学习的概念60DL训练过程◆深度学习的基本思想对于DeepLearning,需要自动地学习特征,假设有一堆输入I,输出是O,设计一个系统S(有n层),形象地表示为:Ⅰ=>S1=>S2=>.…-=>Sn=>O,通过调整系统中参数,使得它的输出仍然是输入I,那么就可以自动地获取得到输入I的系列层次特征,即S1,…,Sn◆用自下而上的无监督学习1)逐层构建单层神经元。2)每层采用wake-slep算法进行调优。每次仅调整一层,逐层调整。codeeconstructionencoderdecodeError4/25DL训练过程61DL训练过程◆第二步:自顶向下的监督学习这一步是在第一步学习获得各层参数进的基础上,在最顶的编码层添加一个分类器(如,SVM等),而后通过带标签数据的监督学习,利用梯度下降法去微调整个网络参数label5/25DL训练过程62DL训练过程◆深度学习的具体模型及方法:◆1、自动编码器(AutoEncoder)◆2、稀疏自动编码器(SparseAutoEncoder)◆3、限制波尔兹曼机(Restrictedboltzmannmachine)4、深信度网络(DeepbeliefNetworks)◆5、卷积神经网络(ConvolutionalneuralNetworks)6/25DL训练过程63自动编码器◆1、自动编码器(AutoEncoder)通过调整encoder和decoder的参数,使得重构误差最小,就得到了输入input信号的第一个表示了,也就是编码code了。encoder◆因为是无标签数据,所以误差的来源就是直接重构后与原输入相比得到。7/25自动编码器64稀疏自动编码器◆2、稀疏自动编码器(Sparseautoencoder)AutoEncoder的基础上加上L1的Regularity限制(L1主要是约束每一层中的节点中大部分都要为0,只有少数不为0),就可以得到SparseAutoEncoder法parityPenaltydecoderFecror◆如上图,其实就是限制每次得到的表达code尽量稀疏。因为稀疏的表达往往比其他的表达要有效。8/25稀疏自动编码器65RBM◆3、限制波尔兹曼机(RBM)定义:假设有一个二部图,同层节点之间没有链接,层是可视层,即输入数据层(v),一层是隐藏层(h),如果假设所有的节点都是随机二值(0,1)变量节点,同时假设全概率分