笔记-变分自编码器(Variational Auto Encoder,VAE)

本文探讨了在大数据与人工智能背景下无监督学习的重要性,并重点介绍了变分自编码器(VAE)作为该领域典型代表的技术原理及应用潜力。

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从大数据时代——>人工智能,生活中各场景下的大数据问题都能用大数据+人工智能算法的配方进行求解。诸如分类、回归等有监督学习问题都得到了很好的解决,但监督学习需要大量标注数据,这一限制使得很多场景无法依靠人工智能的红利。因此,无监督学习正慢慢成为研究热点。VAE便是其中的典型代表。VAE的设计结构具有严谨的数学理论指导,粗略看了一遍,没有太理解,在此mark住,以后有需要再回来学习。链接如下:

【Learning Notes】变分自编码器(Variational Auto-Encoder,VAE)

### 自编码器变分自编码器的基本概念 自编码器Autoencoder, AE)是一种无监督学习模型,主要用于降维、特征提取以及数据生成等任务。其核心结构由两部分组成:编码器(Encoder)和解码器(Decoder)。编码器负责将高维输入数据映射到低维空间中的隐变量表示,而解码器则将该隐变量还原为原始输入的近似形式[^1]。 变分自编码器Variational Autoencoder, VAE)是自编码器的一种扩展形式,它不仅能够实现数据的压缩与重建,还通过引入概率分布的概念,使得模型具备生成新样本的能力。VAE的关键在于对隐变量施加先验分布约束,并使用变分推断方法来优化目标函数。 --- ### 自编码器相关PPT资料的获取途径 针对用户需求,以下是一些寻找关于自编码器变分自编码器PPT课件资料的方法: 1. **学术资源平台** - 在Google Scholar中搜索关键词“Autoencoder PPT”或“Variational Autoencoder slides”,可以找到许多学者分享的教学幻灯片。 - 使用ResearchGate或Academia.edu等学术社交网站,直接搜索相关主题,通常能找到一些公开的PPT文件[^2]。 2. **在线课程与教育平台** - Coursera、edX等在线教育平台提供的深度学习课程中,通常会包含关于自编码器的详细讲解,并附带课件下载链接。 - Udacity和DeepLearning.AI等平台也提供类似的资源,部分课程甚至直接提供PPT或PDF格式的讲义[^3]。 3. **技术博客与社区** - Medium、Towards Data Science等技术博客中,常有作者分享自己的学习笔记或教程,其中可能包含自定义制作的PPT内容。 - GitHub上也有许多开源项目,其中包含用于教学目的的PPT文件。可以通过搜索“Autoencoder PPT github”找到相关内容[^4]。 4. **大学官网与公开课** - 许多高校会在其官方网站上发布与深度学习相关的课程资料,包括PPT课件。例如,斯坦福大学CS231n课程、MIT OpenCourseWare等都提供了丰富的学习资源。 - 国内高校如清华大学、北京大学等也可能在某些开放课程中提供类似的PPT资料[^5]。 --- ### 示例代码:基于PyTorch的简单自编码器实现 以下是使用PyTorch框架实现的一个简单自编码器示例代码: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim # 定义自编码器模型 class Autoencoder(nn.Module): def __init__(self): super(Autoencoder, self).__init__() self.encoder = nn.Sequential( nn.Linear(784, 128), nn.ReLU(), nn.Linear(128, 64), nn.ReLU(), nn.Linear(64, 10) ) self.decoder = nn.Sequential( nn.Linear(10, 64), nn.ReLU(), nn.Linear(64, 128), nn.ReLU(), nn.Linear(128, 784), nn.Sigmoid() ) def forward(self, x): x = self.encoder(x) x = self.decoder(x) return x # 初始化模型、损失函数和优化器 model = Autoencoder() criterion = nn.MSELoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) # 假设输入数据为2D张量 (batch_size, 784) input_data = torch.randn(32, 784) # 前向传播与反向传播 output = model(input_data) loss = criterion(output, input_data) loss.backward() optimizer.step() ``` --- ###
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