Keras與深度學(xué)習(xí)實戰(zhàn)-教案 黃可坤 第5、6章 基于LSTM的唐詩生成、基于GAN的圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換

第5章基于LSTM的唐詩生成教案課程名稱：Keras與深度學(xué)習(xí)實戰(zhàn)課程類別：必修適用專業(yè)：大數(shù)據(jù)技術(shù)類相關(guān)專業(yè)總學(xué)時：48學(xué)時（其中理論30學(xué)時，實驗18學(xué)時）總學(xué)分：3.0學(xué)分本章學(xué)時：4學(xué)時材料清單《Keras與深度學(xué)習(xí)實戰(zhàn)》教材。配套PPT。引導(dǎo)性提問。探究性問題。拓展性問題。教學(xué)目標與基本要求教學(xué)目標本章主要實現(xiàn)基于LSTM的唐詩生成，首先介紹案例的背景、分析目標和流程，然后進行文本預(yù)處理，設(shè)置配置項，生成訓(xùn)練數(shù)據(jù)，緊接著構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。接著需要訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，其中需要將學(xué)習(xí)情況進行打印，以及設(shè)置一個函數(shù)用于訓(xùn)練結(jié)束后輸入文字，對輸入的文字生成詩句。最后分析結(jié)果?；疽罅私馕谋旧傻母拍?。熟悉文本預(yù)處理的方法。掌握LSTM網(wǎng)絡(luò)的搭建。問題引導(dǎo)性提問引導(dǎo)性提問需要教師根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實際水平，提出問題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去解決問題，提問，從而達到理解、掌握知識，發(fā)展各種能力和提高思想覺悟的目的。什么是文本生成？一首詩有哪些組成部分？要讓AI寫詩需要有哪些步驟？探究性問題探究性問題需要教師深入鉆研教材的基礎(chǔ)上精心設(shè)計，提問的角度或者在引導(dǎo)性提問的基礎(chǔ)上，從重點、難點問題切入，進行插入式提問。或者是對引導(dǎo)式提問中尚未涉及但在課文中又是重要的問題加以設(shè)問。如何標識詩句的結(jié)束位置？是否要去掉較少出現(xiàn)的文字？選用哪種深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更合適？拓展性問題拓展性問題需要教師深刻理解教材的意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)后，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)層次，提出切實可行的關(guān)乎實際的可操作問題。亦可以提供拓展資料供學(xué)生研習(xí)探討，完成拓展性問題。如何改進讓模型生成的詩句更好？還有哪些深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能用于生成詩句？主要知識點、重點與難點主要知識點文本生成的概念。分析目標與流程。文本預(yù)處理的方法。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的方法。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的方法。分析結(jié)果的方法。重點分析目標與流程。文本預(yù)處理的方法。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的方法。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的方法。分析結(jié)果的方法。難點文本預(yù)處理的方法。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的方法。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的方法。教學(xué)過程設(shè)計理論教學(xué)過程文本生成的概念。分析目標與流程。文本預(yù)處理的方法。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的方法。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的方法。分析結(jié)果的方法。實驗教學(xué)過程預(yù)處理文本，包括標識詩句結(jié)束點、去掉低頻的字、構(gòu)建文本到編碼id的映射。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置配置項參數(shù)、生成訓(xùn)練數(shù)據(jù)、構(gòu)建LSTM網(wǎng)絡(luò)。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，查看學(xué)習(xí)情況、生成詩句分析結(jié)果教材與參考資料教材黃可坤，張良均．Keras與深度學(xué)習(xí)實戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2023．參考資料[1] 張良均．Python數(shù)據(jù)分析與挖掘?qū)崙?zhàn)[M]．北京：機械工業(yè)出版社．2015．[2] 張良均．Python與數(shù)據(jù)挖掘[M]．北京：機械工業(yè)出版社．2016．第6章基于GAN的圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換教案課程名稱：Keras與深度學(xué)習(xí)實戰(zhàn)課程類別：必修適用專業(yè)：大數(shù)據(jù)技術(shù)類相關(guān)專業(yè)總學(xué)時：48學(xué)時（其中理論30學(xué)時，實驗18學(xué)時）總學(xué)分：3.0學(xué)分本章學(xué)時：4學(xué)時材料清單《Keras與深度學(xué)習(xí)實戰(zhàn)》教材。配套PPT。引導(dǎo)性提問。探究性問題。拓展性問題。教學(xué)目標與基本要求教學(xué)目標本章主要介紹實現(xiàn)基于CycleGAN的圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換的全流程。在讀取數(shù)據(jù)之后，構(gòu)建殘差網(wǎng)絡(luò)、恒等映射模塊、構(gòu)建生成器和構(gòu)建判別器。然后訓(xùn)練構(gòu)建好的網(wǎng)絡(luò)，觀察網(wǎng)絡(luò)在100次迭代中輸出的結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)每進行一定次數(shù)的迭代后，觀察網(wǎng)絡(luò)對圖像的轉(zhuǎn)換效果并進行分析?；疽罅私鈭D像風(fēng)格轉(zhuǎn)換的背景。熟悉CycleGAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與搭建步驟。掌握CycleGAN網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法和訓(xùn)練方法。問題引導(dǎo)性提問引導(dǎo)性提問需要教師根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實際水平，提出問題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去解決問題，提問，從而達到理解、掌握知識，發(fā)展各種能力和提高思想覺悟的目的。什么是圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換？什么構(gòu)成了圖像的風(fēng)格？生活中有哪些圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換的應(yīng)用？探究性問題探究性問題需要教師深入鉆研教材的基礎(chǔ)上精心設(shè)計，提問的角度或者在引導(dǎo)性提問的基礎(chǔ)上，從重點、難點問題切入，進行插入式提問?；蛘呤菍σ龑?dǎo)式提問中尚未涉及但在課文中又是重要的問題加以設(shè)問。選用哪種深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更合適？如何將馬的圖片轉(zhuǎn)換為斑馬？如何將斑馬的圖片轉(zhuǎn)換為馬？拓展性問題拓展性問題需要教師深刻理解教材的意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)后，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)層次，提出切實可行的關(guān)乎實際的可操作問題。亦可以提供拓展資料供學(xué)生研習(xí)探討，完成拓展性問題。模型的迭代次數(shù)是否越多越好？除了馬和斑馬，還有哪些圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換？主要知識點、重點與難點主要知識點圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換的概念。分析目標與流程。準備數(shù)據(jù)的方法。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的方法。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的方法。分析結(jié)果的方法。重點分析目標與流程。準備數(shù)據(jù)的方法。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的方法。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的方法。分析結(jié)果的方法。難點構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的方法。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的方法。教學(xué)過程設(shè)計理論教學(xué)過程圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換的概念。分析目標與流程。準備數(shù)據(jù)的方法。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的方法。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的方法。分析結(jié)果的方法。實驗教學(xué)過程準備數(shù)據(jù)，配置函數(shù)讀取訓(xùn)練集和測試集。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，定義恒等映射網(wǎng)絡(luò)函數(shù)、殘差網(wǎng)絡(luò)函數(shù)、生成器函數(shù)和判別器函數(shù)。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，定義訓(xùn)練過程函數(shù)、定義生成圖像函數(shù)分析結(jié)果教材與參考資料教材黃可坤，張良均．Keras與深