Una macchina per l'irrigazione

Automatizzerai l'irrigazione dei lotti agricoli costruendo una macchina intelligente per l'irrigazione. I problemi di classificazione multi‑etichetta differiscono da quelli multi‑classe perché ogni osservazione può essere etichettata con zero o più classi. Quindi le classi/etichette non sono mutuamente esclusive: in base agli input potresti irrigare tutti, nessuno o qualsiasi combinazione di lotti.

Per gestire questo comportamento, usiamo un layer di output con tanti neuroni quante sono le classi ma, questa volta, a differenza dei problemi multi‑classe, ogni neurone di output ha una funzione di attivazione sigmoid. In questo modo ogni neurone dell'output può restituire in modo indipendente un numero tra 0 e 1.

Il modello Sequential() e i layer Dense() sono pronti all'uso. È il momento di costruire una macchina per l'irrigazione intelligente!

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Istruzioni dell'esercizio

Istanzia un modello Sequential().
Aggiungi un layer nascosto di 64 neuroni con tanti neuroni di input quanti sono i sensori e attivazione relu.
Aggiungi un layer di output con tanti neuroni quanti sono i lotti e attivazione sigmoid.
Compila il modello con l'optimizer adam e la loss binary_crossentropy.

esercizio interattivo pratico

Prova questo esercizio completando questo codice di esempio.

# Instantiate a Sequential model
model = ____

# Add a hidden layer of 64 neurons and a 20 neuron's input
____

# Add an output layer of 3 neurons with sigmoid activation
____

# Compile your model with binary crossentropy loss
model.compile(optimizer='adam',
           loss = ____,
           metrics=['accuracy'])

model.summary()

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In questo primo capitolo farai conoscenza con le reti neurali, capirai quali tipi di problemi possono risolvere e quando usarle. Costruirai anche diverse reti e salverai la Terra addestrando un modello di regressione che approssima l'orbita di un meteorite in avvicinamento!

Exercise 1: Che cos'è Keras?Exercise 2: Descrivere Keras Exercise 3: Useresti il deep learning?Exercise 4: Il tuo primo neural network Exercise 5: Ciao, reti!Exercise 6: Contare i parametri Exercise 7: Costruisci come mostrato!Exercise 8: Sopravvivere a un impatto meteorico Exercise 9: Definire un modello Exercise 10: Addestramento Exercise 11: Prevedere l'orbita!

Alla fine di questo capitolo saprai come risolvere con le reti neurali problemi binari, multiclasse e multilabel. Lo farai affrontando sfide come individuare banconote false, decidere chi ha lanciato quale freccetta su un bersaglio e costruire un sistema intelligente per irrigare la tua fattoria. Inoltre, saprai tracciare le metriche di addestramento del modello e interrompere l'addestramento salvando i modelli quando non migliorano più.

Exercise 1: Classificazione binaria Exercise 2: Esplorare le banconote in dollari Exercise 3: Un modello di classificazione binaria Exercise 4: Questa banconota è falsa?Exercise 5: Classificazione multiclasse Exercise 6: Un modello multiclasse Exercise 7: Prepara il tuo insieme di dati Exercise 8: Allenare i lanciatori di freccette Exercise 9: Predizioni softmax Exercise 10: Classificazione multi-etichetta Exercise 11: Una macchina per l'irrigazione

Esercizio attuale

Exercise 12: Addestramento con etichette multiple Exercise 13: Callback di Keras Exercise 14: La callback di history Exercise 15: Early stopping del tuo modello Exercise 16: Una combinazione di callback

Nei capitoli precedenti hai addestrato molti modelli! Ora imparerai a interpretare le curve di apprendimento per capire come si comportano durante l'addestramento. Visualizzerai anche gli effetti delle funzioni di attivazione, delle dimensioni dei batch e della batch normalization. Infine, imparerai a eseguire l'ottimizzazione automatica degli iperparametri dei modelli Keras usando sklearn.

Exercise 1: Curve di apprendimento Exercise 2: Imparare le cifre Exercise 3: Il modello sta facendo overfitting?Exercise 4: Ci servono più dati?Exercise 5: Funzioni di attivazione Exercise 6: Funzioni di attivazione diverse Exercise 7: Confrontare le funzioni di attivazione Exercise 8: Confrontare le funzioni di attivazione II Exercise 9: Dimensione del batch e batch normalization Exercise 10: Modificare le dimensioni del batch Exercise 11: Batch normalization su un modello già visto Exercise 12: Effetti della batch normalization Exercise 13: Ottimizzazione degli iperparametri Exercise 14: Preparare un modello per il tuning Exercise 15: Ottimizzare i parametri del modello Exercise 16: Addestramento con cross-validation

È il momento di conoscere architetture più avanzate! Creerai un autoencoder per ricostruire immagini rumorose, visualizzerai le attivazioni di una convolutional neural network, userai modelli profondi pre-addestrati per classificare immagini e approfondirai le recurrent neural network e il lavoro con il testo costruendo una rete che predice la parola successiva in una frase.

Exercise 1: Tensori, layer e autoencoder Exercise 2: È un flusso di tensori Exercise 3: Separazione neurale Exercise 4: Costruire un autoencoder Exercise 5: Rimuovere il rumore come un autoencoder Exercise 6: Introduzione alle CNN Exercise 7: Costruire un modello CNN Exercise 8: Osservare le convoluzioni Exercise 9: Preparare l'immagine di input Exercise 10: Usare un modello reale Exercise 11: Introduzione alle LSTM Exercise 12: Previsione di testo con le LSTM Exercise 13: Costruisci il tuo modello LSTM Exercise 14: Decodifica le tue previsioni Exercise 15: Metti alla prova il tuo modello!Exercise 16: Hai finito!