基　礎　篇
第1章　緒論　1
1.1　人工智能簡介　1
1.1.1　人工智能的概念　1
1.1.2　現代人工智能的興起　5
1.1.3　人工智能的學術流派　5
1.2　人工智能的發展歷史　8
1.2.1　孕育期（1956年之前）　8
1.2.2　形成期（1956～1969年）　9
1.2.3　發展期（1970年之后）　11
1.3　人工智能技術的研究內容與應用領域　13
1.3.1　神經網絡　14
1.3.2　機器學習　15
1.3.3　模式識別　15
1.3.4　自然語言理解　16
1.3.5　專家系統　17
1.3.6　博弈　17
1.3.7　智能控制　18
1.3.8　其他　18
1.4　人工智能與TensorFlow　18
1.4.1　機器學習與深度學習　18
1.4.2　TensorFlow概念　20
1.4.3　TensorFlow的應用　23
第2章　Python基礎應用　25
2.1　引言　25
2.2　Python的安裝　25
2.3　數據類型與數據結構　29
2.4　數字　29
2.5　變量及其命名規則　29
2.6　語句和表達式　30
2.7　字符串　31
2.8　容器　32
2.8.1　列表　32
2.8.2　元組　35
2.8.3　字典　35
2.8.4　復制　36
2.9　函數　38
2.9.1　常用內置函數及高階函數　38
2.9.2　用戶自定義函數　42
2.10　常用庫　43
2.10.1　時間庫　43
2.10.2　科學計算庫（NumPy）　47
2.10.3　可視化繪圖庫（Matplotlib）　54
2.10.4　鎖與線程　58
2.10.5　多線程編程　59
第3章　TensorFlow基礎　62
3.1　TensorFlow的架構　62
3.2　TensorFlow的開發環境搭建　66
3.3　數據流圖簡介　77
3.3.1　數據流圖基礎　77
3.3.2　節點的依賴關系　80
3.4　TensorFlow中定義數據流圖　83
3.4.1　構建一個TensorFlow數據流圖　83
3.4.2　張量思維　87
3.4.3　張量的形狀　90
3.4.4　TensorFlow的Op　91
3.4.5　TensorFlow的Graph對象　93
3.4.6　TensorFlow的Session　94
3.4.7　輸入與占位符　97
3.4.8　Variable對象　98
3.5　通過名稱作用域組織數據流圖　100
3.6　構建數據流圖　105
3.7　運行數據流圖　108
第4章　TensorFlow運作方式　114
4.1　數據的準備和下載　114
4.2　圖表構建與推理　115
4.2.1　圖表構建　115
4.2.2　推理　116
4.3　損失與訓練　117
4.3.1　損失　117
4.3.2　訓練　117
4.4　狀態檢查與可視化　118
4.4.1　狀態檢查　118
4.4.2　狀態可視化　119
4.5　評估模型　120
4.6　評估圖表的構建與輸出　123
4.6.1　評估圖表的構建　123
4.6.2　評估圖表的輸出　123
實　戰 篇
第5章　MNIST機器學習　125
5.1　MNIST數據集簡介　125
5.2　MNIST數據下載　127
5.2.1　數據的準備　129
5.2.2　數據重構　130
5.2.3　數據集對象　130
5.3　softmax回歸模型簡介　131
5.4　模型的訓練與評估　132
5.5　TensorFlow模型基本步驟　135
5.6　構建softmax回歸模型　135
第6章　卷積神經網絡　138
6.1　卷積神經網絡　138
6.2　卷積神經網絡的模型架構　142
6.2.1　ImageNet-2010網絡結構　142
6.2.2　DeepID網絡結構　143
6.3　卷積運算　144
6.3.1　輸入和卷積核　145
6.3.2　降維　145
6.3.3　填充　145
6.3.4　數據格式　145
6.4　卷積常見層　146
6.4.1　卷積層　146
6.4.2　池化層　149
6.4.3　歸一化　150
6.4.4　高級層　151
6.5　TensorFlow和圖像　152
6.5.1　圖像加載　152
6.5.2　圖像格式　152
6.5.3　圖像操作　152
6.5.4　顏色空間變換　153
6.6　模型訓練　153
6.7　模型評估　154
6.8　多GPU的模型訓練　154
第7章　字詞的向量表示　155
7.1　WordEmbedding的基本概念和知識　156
7.2　Skip-Gram模型　158
7.2.1　數據集的準備　160
7.2.2　模型結構　161
7.2.3　處理噪聲對比　162
7.2.4　模型訓練　163
7.3　嵌套學習可視化與評估　164
7.4　優化實現　166
第8章　遞歸神經網絡　168
8.1　遞歸神經網絡的架構　169
8.2　PTB數據　170
8.3　模型及LSTM　170
8.3.1　LSTM的概念　172
8.3.2　LSTM的結構　173
8.3.3　LSTM的控制門　173
8.4　反向傳播的截斷　175
8.5　輸入與損失函數　175
8.6　多個LSTM層堆疊　175
8.7　代碼的編譯與運行　176
第9章　Mandelbrot集合　177
9.1　庫的導入　178
9.2　會話和變量初始化　179
9.3　定義并運行計算　179
第10章　偏微分方程模擬仿真　180
10.1　計算函數的定義　180
10.2　偏微分方程的定義　182
10.3　仿真　183
第11章　人臉識別　185
11.1　人臉識別概念　185
11.2　人臉識別的流程　188
11.2.1　人臉圖像的采集　188
11.2.2　人臉圖像的檢測　189
11.2.3　人臉圖像的預處理　189
11.2.4　人臉圖像的特征提取　189
11.2.5　人臉圖像的匹配與識別　190
11.2.6　活體鑒別　190
11.3　人臉識別種類　190
11.3.1　人臉檢測　190
11.3.2　人臉關鍵點檢測　191
11.3.3　人臉驗證　194
11.4　人臉檢測　194
11.4.1　LFW數據集　194
11.4.2　數據預處理與檢測　195
11.5　性別和年齡識別　196
11.5.1　數據預處理　198
11.5.2　模型構建　198
11.5.3　模型訓練　203
11.5.4　模型驗證　204