Deep Learning for Time Series Cookbook. Use PyTorch and Python recipes for forecasting, classification, and anomaly detection

Vitor Cerqueira, Luís Roque

Most organizations exhibit a time-dependent structure in their processes, including fields such as finance. By leveraging time series analysis and forecasting, these organizations can make informed decisions and optimize their performance. Accurate forecasts help reduce uncertainty and enable better planning of operations. Unlike traditional approaches to forecasting, deep learning can process large amounts of data and help derive complex patterns. Despite its increasing relevance, getting the most out of deep learning requires significant technical expertise.This book guides you through applying deep learning to time series data with the help of easy-to-follow code recipes. You’ll cover time series problems, such as forecasting, anomaly detection, and classification. This deep learning book will also show you how to solve these problems using different deep neural network architectures, including convolutional neural networks (CNNs) or transformers. As you progress, you’ll use PyTorch, a popular deep learning framework based on Python to build production-ready prediction solutions.By the end of this book, you'll have learned how to solve different time series tasks with deep learning using the PyTorch ecosystem.

Deep Learning from the Basics. Python and Deep Learning: Theory and Implementation

Koki Saitoh

Deep learning is rapidly becoming the most preferred way of solving data problems. This is thanks, in part, to its huge variety of mathematical algorithms and their ability to find patterns that are otherwise invisible to us.Deep Learning from the Basics begins with a fast-paced introduction to deep learning with Python, its definition, characteristics, and applications. You’ll learn how to use the Python interpreter and the script files in your applications, and utilize NumPy and Matplotlib in your deep learning models. As you progress through the book, you’ll discover backpropagation—an efficient way to calculate the gradients of weight parameters—and study multilayer perceptrons and their limitations, before, finally, implementing a three-layer neural network and calculating multidimensional arrays.By the end of the book, you’ll have the knowledge to apply the relevant technologies in deep learning.

Deep learning i modelowanie generatywne. Jak nauczyć komputer malowania, pisania, komponowania i grania

David Foster

Techniki uczenia głębokiego rozwijają się w imponującym tempie, a sieci neuronowe znajdują zastosowanie w przeróżnych branżach. Coraz częściej komputer wykonuje zadania, które do niedawna były zarezerwowane dla człowieka. Dobrym przykładem jest tworzenie dzieł sztuki: ostatnie postępy w dziedzinie modelowania generatywnego sprawiają, że maszyny tworzą oryginalne obrazy w określonym stylu, piszą spójne akapity tekstu, komponują przyjemną w odbiorze muzykę i generują prawdopodobne scenariusze zdarzeń. Ta "generatywna rewolucja" już się zaczęła, a jej efekty przekraczają najśmielsze wyobrażenia. Ta książka jest praktycznym przewodnikiem przeznaczonym dla inżynierów uczenia maszynowego i analityków danych. W jasny i przystępny sposób omówiono w niej zasadnicze zagadnienia teorii modelowania generatywnego, a następnie zaprezentowano techniki stosowane do budowy modeli generatywnych, włącznie z ogólnym opisem uczenia głębokiego, wariacyjnych autoenkoderów i generatywnych sieci antagonistycznych (GAN). Na tej podstawie - z wykorzystaniem biblioteki Keras - pokazano wewnętrzne funkcjonowanie każdej z tych technik, łącznie z najbardziej nowatorskimi architekturami. Opisano krok po kroku sposoby rozwiązywania takich twórczych zadań jak malowanie, pisanie i komponowanie muzyki, a także zastosowania modelowania generatywnego do optymalizacji strategii grania w gry (modele World). W książce między innymi: działanie autoenkoderów wariacyjnych tworzenie sieci GAN, w tym CycleGAN i MuseGAN rekurencyjne modele generatywne do tworzenia tekstu oraz mechanizmy uwagi modele generatywne w środowiskach uczenia przez wzmacnianie architektura Transformer (BERT, GPT-2) oraz modele generowania obrazu Czy potrafisz stworzyć... twórcę?

Deep Learning. Praca z językiem Python i biblioteką Keras

Francois Chollet

W skrócie uczenie maszynowe polega na wyodrębnianiu informacji z surowych danych i budowie modelu, który służy do przetwarzania kolejnych surowych danych. Technologia ta od kilku lat intensywnie się rozwija, a w miarę wzrostu jej możliwości rosną również zainteresowanie i oczekiwania architektów i użytkowników. Niektórzy widzą w głębokim uczeniu poważne zagrożenie, jednak obietnice, jakie daje ten rodzaj sztucznej inteligencji, są fascynujące. Narzędzia służące do programowania uczenia maszynowego, takie jak zaimplementowana w Pythonie biblioteka Keras, są dostępne dla każdego, kto chce wykorzystać tę technologię do własnych celów. Niniejsza książka jest praktycznym przewodnikiem po uczeniu głębokim. Znalazły się tu dokładne informacje o istocie uczenia głębokiego, o jego zastosowaniach i ograniczeniach. Wyjaśniono zasady rozwiązywania typowych problemów uczenia maszynowego. Pokazano, jak korzystać z pakietu Keras przy implementacji rozpoznawania obrazu, przetwarzania języka naturalnego, klasyfikacji obrazów, przewidywania danych szeregu czasowego, analizy sentymentu, generowania tekstu i obrazu. Nawet dość skomplikowane zagadnienia, włączając w to koncepcje i dobre praktyki, zostały wyjaśnione w sposób bardzo przystępny i zrozumiały, tak aby umożliwić samodzielne stosowanie technik uczenia głębokiego w kolejnych projektach. W tej książce między innymi: kontekst i ogólne koncepcje sztucznej inteligencji, uczenia maszynowego i uczenia głębokiego sieci neuronowe i pakiet Keras typowe sposoby pracy nad projektami uczenia głębokiego rozbudowane modele uczenia głębokiego oraz modele generatywne perspektywy i ograniczenia technologii Uczenie głębokie. Nikt nie zna granic tej technologii!

Deep Learning. Praca z językiem R i biblioteką Keras

Francois Chollet, J. J. Allaire

W ostatnich latach byliśmy świadkami ogromnego postępu technik sztucznej inteligencji, uczenia maszynowego oraz uczenia głębokiego. Konsekwencje tego błyskawicznego rozwoju są odczuwalne w niemal każdej dziedzinie. Wydaje się, że to jedna z tych technologii, które powinny być dostępne dla jak najszerszej grupy ludzi. Dopiero wtedy uczenie głębokie wykorzysta w pełni swój potencjał i stanie się prawdziwym impulsem rozwoju naszej cywilizacji. Co prawda na pierwszy rzut oka ta niesamowita technologia może wydawać się wyjątkowo skomplikowana i trudna do zrozumienia, warto jednak wykorzystać dostępne narzędzia, takie jak biblioteka Keras i język R, aby implementować mechanizmy uczenia głębokiego wszędzie tam, gdzie okażą się przydatne. Ta książka jest znakomitym przewodnikiem po technikach uczenia głębokiego. Poza wyczerpująco przedstawionymi podstawami znajdziesz tu zasady implementacji tych technik z wykorzystaniem języka R i biblioteki Keras. Dzięki przystępnym wyjaśnieniom i praktycznym przykładom szybko zrozumiesz nawet bardziej skomplikowane zagadnienia uczenia głębokiego. Poznasz koncepcje i dobre praktyki związane z tworzeniem mechanizmów analizy obrazu, przetwarzania języka naturalnego i modeli generatywnych. Przeanalizujesz ponad 30 przykładów kodu uzupełnionego dokładnymi komentarzami. W efekcie szybko przygotujesz się do korzystania z uczenia głębokiego w rozwiązywaniu konkretnych problemów. W tej książce między innymi: podstawowe koncepcje sztucznej inteligencji, uczenia maszynowego i uczenia głębokiego wprowadzenie do budowy i trenowania sieci neuronowych uczenie głębokie w przetwarzaniu obrazów modele generatywne tworzące obrazy i tekst perspektywy i ograniczenia uczenia głębokiego Uczenie głębokie: zafascynuj się i zaimplementuj!

Deep Learning: Practical Neural Networks with Java. Build and run intelligent applications by leveraging key Java machine learning libraries

Fabio M. Soares, Boštjan Kaluža, Alan M. F. Souza, Yusuke Sugomori

Machine learning applications are everywhere, from self-driving cars, spam detection, document search, and trading strategies, to speech recognitionStarting with an introduction to basic machine learning algorithms, this course takes you further into this vital world of stunning predictive insights and remarkable machine intelligence. This course helps you solve challenging problems in image processing, speech recognition, language modeling. You will discover how to detect anomalies and fraud, and ways to perform activity recognition, image recognition, and text. You will also work with examples such as weather forecasting, disease diagnosis, customer profiling, generalization, extreme machine learning and more. By the end of this course, you will have all the knowledge you need to perform deep learning on your system with varying complexity levels, to apply them to your daily work.The course provides you with highly practical content explaining deep learning with Java, from the following Packt books:1. Java Deep Learning Essentials 2. Machine Learning in Java3. Neural Network Programming with Java, Second Edition

Deep Learning. Praktyczne wprowadzenie

Josh Patterson, Adam Gibson

Technologie wykorzystujące różne formy uczenia maszynowego zaczynają pojawiać się w różnych branżach. Możliwości w tym zakresie stale rosną, podobnie jak zainteresowanie i oczekiwania. Przed podjęciem decyzji o wdrożeniu w firmie tego rodzaju rozwiązań trzeba jednak zadać sobie pytanie, co można i co chciałoby się osiągnąć za pomocą sieci neuronowej. Generalnie uczenie maszynowe opiera się na algorytmach wyodrębniania informacji z surowych danych i reprezentowania ich jako modelu. Model ten następnie służy do przetwarzania kolejnych surowych danych. Co to jednak oznacza w praktyce i jak się implementuje takie algorytmy? Niniejsza książka jest przydatnym przewodnikiem po uczeniu maszynowym i sieciach neuronowych. Zawiera praktyczne informacje, które doceni każdy programista stawiający pierwsze kroki w tej dziedzinie. Przedstawiono tu podstawy deep learningu i wyjaśniono takie pojęcia, jak strojenie sieci, wielowątkowość, wektoryzowanie danych. Opisano, w jaki sposób można wykorzystać otwartą bibliotekę Deeplearning4j (DL4J) do kodowania profesjonalnych procesów uczenia głębokiego. Zaprezentowano metody i strategie trenowania sieci głębokich i uruchamiania procesów uczenia głębokiego w środowiskach Spark i Hadoop. Zagadnienia te zostały zilustrowane gotowymi do zastosowania, praktycznymi przykładami. W tej książce między innymi: ogólne koncepcje uczenia maszynowego, uczenia głębokiego i sieci neuronowych ewolucja sieci neuronowych do sieci głębokich i ich rodzaje dobieranie rodzaju sieci do analizowanego zagadnienia strojenie sieci neuronowych i sieci głębokich korzystanie z narzędzia DataVec do wektoryzowania danych różnych typów stosowanie biblioteki DL4J w środowiskach Spark i Hadoop Uczenie głębokie i sieci neuronowe: przyszłość, która dzieje się dziś!

Deep Learning Quick Reference. Useful hacks for training and optimizing deep neural networks with TensorFlow and Keras

Mike Bernico

Deep learning has become an essential necessity to enter the world of artificial intelligence. With this book deep learning techniques will become more accessible, practical, and relevant to practicing data scientists. It moves deep learning from academia to the real world through practical examples.You will learn how Tensor Board is used to monitor the training of deep neural networks and solve binary classification problems using deep learning. Readers will then learn to optimize hyperparameters in their deep learning models. The book then takes the readers through the practical implementation of training CNN's, RNN's, and LSTM's with word embeddings and seq2seq models from scratch. Later the book explores advanced topics such as Deep Q Network to solve an autonomous agent problem and how to use two adversarial networks to generate artificial images that appear real. For implementation purposes, we look at popular Python-based deep learning frameworks such as Keras and Tensorflow, Each chapter provides best practices and safe choices to help readers make the right decision while training deep neural networks.By the end of this book, you will be able to solve real-world problems quickly with deep neural networks.

Deep Learning. Receptury

Douwe Osinga

Pomysł, by komputery wykorzystywać do generowania inteligentnych rozwiązań, narodził się w zamierzchłych dla informatyki czasach, mniej więcej w połowie XX wieku. Bardzo długo jednak idea ta - z powodu ograniczeń technologicznych - nie mogła wyjść poza rozważania teoretyczne. Dziś osoby zainteresowane uczeniem głębokim są w komfortowej sytuacji: mogą korzystać z ogólnie dostępnych frameworków uczenia głębokiego, sięgać po ogromne zbiory danych, a ponadto wyniki tego rodzaju badań znalazły się w centrum zainteresowania biznesu. Okazuje się, że nawet bez szczególnego przygotowania teoretycznego można budować i udoskonalać potężne modele sieci neuronowych oraz uczenia głębokiego i wdrażać je w konkretnych sytuacjach. Dzięki tej książce, nawet jeśli nie posiadasz zaawansowanej wiedzy o uczeniu głębokim (oryg. deep learning), zaczniesz szybko tworzyć rozwiązania z tego zakresu. Zamieszczone tu receptury pozwolą Ci sprawnie zaznajomić się z takimi zastosowaniami uczenia głębokiego jak klasyfikacja, generowanie tekstów, obrazów i muzyki. Cennym elementem książki są informacje o rozwiązywaniu problemów z sieciami neuronowymi - testowanie sieci wciąż jest trudnym zagadnieniem. Ponadto znalazły się w niej porady dotyczące pozyskiwania danych niezbędnych do trenowania sieci, a także receptury, dzięki którym łatwiej zacząć użytkować modele w środowiskach produkcyjnych. Z tej książki dowiesz się, jak: tworzyć użyteczne aplikacje, które docenią użytkownicy obliczać podobieństwo tekstów wizualizować wewnętrzny stan systemu sztucznej inteligencji napisać usługę odwrotnego wyszukiwania obrazów za pomocą wyuczonych sieci wykorzystać sieci GAN, autoenkodery i LSTM do generowania ikon wykrywać style w utworach muzycznych Uczenie głębokie - rzecz dla kreatywnych filozofów z myszą w dłoni!

Deep Learning. Uczenie głębokie z językiem Python. Sztuczna inteligencja i sieci neuronowe

Valentino Zocca, Gianmario Spacagna, Daniel Slater, Peter Roelants

Na naszych oczach dokonuje się przełom: technologie wykorzystujące rozmaite formy sztucznej inteligencji zaczynają się pojawiać w różnych branżach. Niektórzy nawet nie zdają sobie sprawy, jak często i jak powszechnie stosuje się algorytmy uczenia głębokiego. Możliwości w tym zakresie stale rosną. Wzrasta też zapotrzebowanie na inżynierów, którzy swobodnie operują wiedzą o uczeniu głębokim i są w stanie zaimplementować potrzebne algorytmy w konkretnym oprogramowaniu. Uczenie głębokie jest jednak dość złożonym zagadnieniem, a przyswojenie sobie potrzebnych umiejętności wymaga wysiłku. Ta książka stanowi doskonałe wprowadzenie w temat uczenia głębokiego. Wyjaśniono tu najważniejsze pojęcia uczenia maszynowego. Pokazano, do czego mogą się przydać takie narzędzia jak pakiet scikit-learn, biblioteki Theano, Keras czy TensorFlow. Ten praktyczny przewodnik znakomicie ułatwi zrozumienie zagadnień rozpoznawania wzorców, dokładnego skalowania danych, pozwoli też na rzetelne zapoznanie się z algorytmami i technikami uczenia głębokiego. Autorzy zaproponowali wykorzystanie w powyższych celach języka Python - ulubionego narzędzia wielu badaczy i pasjonatów nauki. W książce między innymi: Solidne podstawy uczenia maszynowego i sieci neuronowych Trening systemów sztucznej inteligencji w grach komputerowych Rozpoznawanie obrazów Rekurencyjne sieci neuronowej w modelowaniu języka Budowa systemów wykrywania oszustw i włamań Uczenie głębokie: zajrzyj w przyszłość programowania! Dr Valentino Zokka opracował wiele algorytmów matematycznych i modeli prognostycznych dla firmy Boeing. Obecnie jest konsultantem w branży finansowej. Gianmario Spacagna pracuje w firmie Pirelli, gdzie buduje systemy maszynowego uczenia się i kompletne rozwiązania do produktów informacyjnych. Daniel Slater tworzył oprogramowanie do oceny ryzyka dla branży finansowej. Obecnie zajmuje się systemami do przetwarzania dużych ilości danych i analizy zachowań użytkowników. Peter Roelants specjalizuje się w stosowaniu technik uczenia głębokiego do badań spektralnych obrazów, rozpoznawania mowy czy ekstrakcji danych z dokumentów.

Deep Learning with fastai Cookbook. Leverage the easy-to-use fastai framework to unlock the power of deep learning

Mark Ryan

fastai is an easy-to-use deep learning framework built on top of PyTorch that lets you rapidly create complete deep learning solutions with as few as 10 lines of code. Both predominant low-level deep learning frameworks, TensorFlow and PyTorch, require a lot of code, even for straightforward applications. In contrast, fastai handles the messy details for you and lets you focus on applying deep learning to actually solve problems.The book begins by summarizing the value of fastai and showing you how to create a simple 'hello world' deep learning application with fastai. You'll then learn how to use fastai for all four application areas that the framework explicitly supports: tabular data, text data (NLP), recommender systems, and vision data. As you advance, you'll work through a series of practical examples that illustrate how to create real-world applications of each type. Next, you'll learn how to deploy fastai models, including creating a simple web application that predicts what object is depicted in an image. The book wraps up with an overview of the advanced features of fastai.By the end of this fastai book, you'll be able to create your own deep learning applications using fastai. You'll also have learned how to use fastai to prepare raw datasets, explore datasets, train deep learning models, and deploy trained models.

Deep Learning with Hadoop. Distributed Deep Learning with Large-Scale Data

Dipayan Dev

This book will teach you how to deploylarge-scale dataset in deep neural networks with Hadoop foroptimal performance.Starting with understanding what deeplearning is, and what the various modelsassociated with deep neural networks are, thisbook will then show you how to set up theHadoop environment for deep learning.In this book, you will also learn how toovercome the challenges that you facewhile implementing distributed deeplearning with large-scale unstructured datasets. The book willalso show you how you can implementand parallelize the widely used deep learning models such as Deep Belief Networks,Convolutional Neural Networks, Recurrent Neural Networks, Restricted Boltzmann machines and autoencoder using the popular deep learning library Deeplearning4j.Get in-depth mathematical explanationsand visual representations to helpyou understand the design and implementationsof Recurrent Neural network and Denoising Autoencoders withDeeplearning4j. To give you a morepractical perspective, the book will alsoteach you the implementation of large-scale video processing, image processing andnatural language processing on Hadoop.By the end of this book, you willknow how to deploy various deep neural networks indistributed systems using Hadoop.

Deep Learning with Keras. Implementing deep learning models and neural networks with the power of Python

Antonio Gulli, Sujit Pal

This book starts by introducing you to supervised learning algorithms such as simple linear regression, the classical multilayer perceptron and more sophisticated deep convolutional networks. You will also explore image processing with recognition of handwritten digit images, classification of images into different categories, and advanced objects recognition with related image annotations. An example of identification of salient points for face detection is also provided.Next you will be introduced to Recurrent Networks, which are optimized for processing sequence data such as text, audio or time series. Following that, you will learn about unsupervised learning algorithms such as Autoencoders and the very popular Generative Adversarial Networks (GANs). You will also explore non-traditional uses of neural networks as Style Transfer.Finally, you will look at reinforcement learning and its application to AI game playing, another popular direction of research and application of neural networks.

Deep Learning with Microsoft Cognitive Toolkit Quick Start Guide. A practical guide to building neural networks using Microsoft's open source deep learning framework

Willem Meints

Cognitive Toolkit is a very popular and recently open sourced deep learning toolkit by Microsoft. Cognitive Toolkit is used to train fast and effective deep learning models. This book will be a quick introduction to using Cognitive Toolkit and will teach you how to train and validate different types of neural networks, such as convolutional and recurrent neural networks.This book will help you understand the basics of deep learning. You will learn how to use Microsoft Cognitive Toolkit to build deep learning models and discover what makes this framework unique so that you know when to use it. This book will be a quick, no-nonsense introduction to the library and will teach you how to train different types of neural networks, such as convolutional neural networks, recurrent neural networks, autoencoders, and more, using Cognitive Toolkit. Then we will look at two scenarios in which deep learning can be used to enhance human capabilities. The book will also demonstrate how to evaluate your models' performance to ensure it trains and runs smoothly and gives you the most accurate results. Finally, you will get a short overview of how Cognitive Toolkit fits in to a DevOps environment

Deep Learning with MXNet Cookbook. Discover an extensive collection of recipes for creating and implementing AI models on MXNet

Andrés P. Torres, Paul Newman

Explore the capabilities of the open-source deep learning framework MXNet to train and deploy neural network models and implement state-of-the-art (SOTA) architectures in Computer Vision, natural language processing, and more. The Deep Learning with MXNet Cookbook is your gateway to constructing fast and scalable deep learning solutions using Apache MXNet.Starting with the different versions of MXNet, this book helps you choose the optimal version for your use and install your library. You’ll work with MXNet/Gluon libraries to solve classification and regression problems and gain insights into their inner workings. Venturing further, you’ll use MXNet to analyze toy datasets in the areas of numerical regression, data classification, picture classification, and text classification. From building and training deep-learning neural network architectures from scratch to delving into advanced concepts such as transfer learning, this book covers it all. You'll master the construction and deployment of neural network architectures, including CNN, RNN, LSTMs, and Transformers, and integrate these models into your applications.By the end of this deep learning book, you’ll wield the MXNet and Gluon libraries to expertly create and train deep learning networks using GPUs and deploy them in different environments.

Deep Learning with PyTorch. A practical approach to building neural network models using PyTorch

Vishnu Subramanian

Deep learning powers the most intelligent systems in the world, such as Google Voice, Siri, and Alexa. Advancements in powerful hardware, such as GPUs, software frameworks such as PyTorch, Keras, TensorFlow, and CNTK along with the availability of big data have made it easier to implement solutions to problems in the areas of text, vision, and advanced analytics. This book will get you up and running with one of the most cutting-edge deep learning libraries—PyTorch. PyTorch is grabbing the attention of deep learning researchers and data science professionals due to its accessibility, efficiency and being more native to Python way of development. You'll start off by installing PyTorch, then quickly move on to learn various fundamental blocks that power modern deep learning. You will also learn how to use CNN, RNN, LSTM and other networks to solve real-world problems. This book explains the concepts of various state-of-the-art deep learning architectures, such as ResNet, DenseNet, Inception, and Seq2Seq, without diving deep into the math behind them. You will also learn about GPU computing during the course of the book. You will see how to train a model with PyTorch and dive into complex neural networks such as generative networks for producing text and images. By the end of the book, you'll be able to implement deep learning applications in PyTorch with ease.