选自Github

作者：songrotek

机器之心编译

参与：晏奇、黄小天

如果你现在还是个深度学习的新手，那么你问的第一个问题可能是「我应该从哪篇文章开始读呢？」在 Github 上，songrotek 准备了一套深度学习阅读清单，而且这份清单在随时更新。至于文中提到的 PDF，读者们可点击阅读原文下载机器之心打包的论文，或点开下面的项目地址下载自己喜欢的学习材料。

项目地址：https://github.com/songrotek/Deep-Learning-Papers-Reading-Roadmap

这份清单依照下述 4 条原则建立：

·         从整体轮廓到细节

·         从过去到当代

·         从一般到具体领域

·         聚焦当下最先进技术

你会发现很多非常新但很值得一读的论文。这份清单我会持续更新。

1、深度学习的历史与基础知识

1.0 书籍

[0] Bengio, Yoshua, Ian J. Goodfellow, and Aaron Courville. 深度学习（Deep learning）, An MIT Press book. (2015). （这是深度学习领域的圣经，你可以在读此书的同时阅读下面的论文）。

1.1 调查类：

[1] LeCun, Yann, Yoshua Bengio, and Geoffrey Hinton. 深度学习 (Deep learning), Nature 521.7553 (2015): 436-444. (深度学习三位大牛对各种学习模型的评价)

1.2 深度信念网络（DBN）（深度学习前夜的里程碑）

[2] Hinton, Geoffrey E., Simon Osindero, and Yee-Whye Teh. 一个关于深度信念网络的快速学习算法（A fast learning algorithm for deep belief nets）, (深度学习的前夜)

[3] Hinton, Geoffrey E., and Ruslan R. Salakhutdinov. 使用神经网络降低数据的维度（Reducing the dimensionality of data with neural networks）, (里程碑式的论文，展示了深度学习的可靠性)

1.3 ImageNet 的演化（深度学习从这里开始）

[4] Krizhevsky, Alex, Ilya Sutskever, and Geoffrey E. Hinton. 使用深度卷积神经网络进行 ImageNet 分类任务（Imagenet classification with deep convolutional neural networks）(AlexNet, 深度学习的突破)

[5] Simonyan, Karen, and Andrew Zisserman. 针对大尺度图像识别工作的的超深卷积网络（Very deep convolutional networks for large-scale image recognition） (VGGNet, 神经网络开始变得非常深！)

[6] Szegedy, Christian, et al. 更深的卷积（Going deeper with convolutions）(GoogLeNet)

[7] He, Kaiming, et al. 图像识别的深度残差学习（Deep residual learning for image recognition）(ResNet，超级超级深的深度网络！CVPR--IEEE 国际计算机视觉与模式识别会议-- 最佳论文)

1.4 语音识别的演化

[8] Hinton, Geoffrey, et al. 语音识别中深度神经网络的声学建模（Deep neural networks for acoustic modeling in speech recognition: The shared views of four research groups）（语音识别中的突破)

[9] Graves, Alex, Abdel-rahman Mohamed, and Geoffrey Hinton. 用深度循环神经网络进行语音识别（Speech recognition with deep recurrent neural networks）(RNN)

[10] Graves, Alex, and Navdeep Jaitly. 面向端到端语音识别的循环神经网络（Towards End-To-End Speech Recognition with Recurrent Neural Networks）

[11] Sak, Haşim, et al. 语音识别中快且精准的循环神经网络声学模型（Fast and accurate recurrent neural network acoustic models for speech recognition）(谷歌语音识别系统)

[12] Amodei, Dario, et al. Deep speech 2:英语和汉语的端到端语音识别（Deep speech 2: End-to-end speech recognition in english and mandarin）(百度语音识别系统)

[13] W. Xiong, J. Droppo, X. Huang, F. Seide, M. Seltzer, A. Stolcke, D. Yu, G. Zweig，在对话语音识别中实现人类平等（Achieving Human Parity in Conversational Speech Recognition） (最先进的语音识别技术，微软)

当你读完了上面给出的论文，你会对深度学习历史有一个基本的了解，深度学习建模的基本架构（包括了 CNN，RNN，LSTM）以及深度学习如何可以被应用于图像和语音识别问题。下面的论文会让你对深度学习方法，不同应用领域中的深度学习技术和其局限有深度认识。我建议你可以基于自己的兴趣和研究方向选择下面这些论文。

2 深度学习方法

2.1 模型

[14] Hinton, Geoffrey E., et al. 通过避免特征检测器的共适应来改善神经网络（Improving neural networks by preventing co-adaptation of feature detectors）(Dropout)

[15] Srivastava, Nitish, et al. Dropout：一种避免神经网络过度拟合的简单方法（Dropout: a simple way to prevent neural networks from overfitting）

[16] Ioffe, Sergey, and Christian Szegedy. Batch normalization:通过减少内部协变量加速深度网络训练（Batch normalization: Accelerating deep network training by reducing internal covariate shift）(2015 年一篇杰出论文)

[17] Ba, Jimmy Lei, Jamie Ryan Kiros, and Geoffrey E. Hinton.层归一化（Layer normalization）(批归一化的升级版)

[18] Courbariaux, Matthieu, et al. 二值神经网络：训练神经网络的权重和激活约束到正 1 或者负 1（Binarized Neural Networks: Training Neural Networks with Weights and Activations Constrained to+ 1 or−1）(新模型，快)

[19] Jaderberg, Max, et al. 使用合成梯度的解耦神经接口（Decoupled neural interfaces using synthetic gradients）(训练方法的发明，令人惊叹的文章)

[20] Chen, Tianqi, Ian Goodfellow, and Jonathon Shlens. Net2net：通过知识迁移加速学习（Net2net: Accelerating learning via knowledge transfer） (修改之前的训练网络以减少训练)

[21] Wei, Tao, et al. 网络形态（Network Morphism）(修改之前的训练网络以减少训练 epoch)

2.2 优化

[22] Sutskever, Ilya, et al. 有关深度学习中初始化与动量因子的研究（On the importance of initialization and momentum in deep learning） (动量因子优化器)

[23] Kingma, Diederik, and Jimmy Ba. Adam：随机优化的一种方法（Adam: A method for stochastic optimization）(可能是现在用的最多的一种方法)

[24] Andrychowicz, Marcin, et al. 通过梯度下降学习梯度下降（Learning to learn by gradient descent by gradient descent） (神经优化器，令人称奇的工作)

[25] Han, Song, Huizi Mao, and William J. Dally. 深度压缩：通过剪枝、量子化训练和霍夫曼代码压缩深度神经网络（Deep compression: Compressing deep neural network with pruning, trained quantization and huffman coding） (ICLR 最佳论文，来自 DeePhi 科技初创公司，加速 NN 运行的新方向)

[26] Iandola, Forrest N., et al. SqueezeNet：带有 50x 更少参数和小于 1MB 模型大小的 AlexNet-层级精确度（SqueezeNet: AlexNet-level accuracy with 50x fewer parameters and< 1MB model size.） (优化 NN 的另一个新方向，来自 DeePhi 科技初创公司)

2.3 无监督学习／深度生成模型

[27] Le, Quoc V. 通过大规模无监督学习构建高级特征（Building high-level features using large scale unsupervised learning.） (里程碑，吴恩达，谷歌大脑，猫)

[28] Kingma, Diederik P., and Max Welling. 自动编码变异贝叶斯（Auto-encoding variational bayes.） (VAE)

[29] Goodfellow, Ian, et al. 生成对抗网络（Generative adversarial nets.）(GAN, 超酷的想法)

[30] Radford, Alec, Luke Metz, and Soumith Chintala. 带有深度卷曲生成对抗网络的无监督特征学习（Unsupervised representation learning with deep convolutional generative adversarial networks.）(DCGAN)

[31] Gregor, Karol, et al. DRAW：一个用于图像生成的循环神经网络（DRAW: A recurrent neural network for image generation.） (值得注意的 VAE，杰出的工作)

[32] Oord, Aaron van den, Nal Kalchbrenner, and Koray Kavukcuoglu. 像素循环神经网络（Pixel recurrent neural networks.）(像素 RNN)

[33] Oord, Aaron van den, et al. 使用像素 CNN 解码器有条件地生成图像（Conditional image generation with PixelCNN decoders.） (像素 CNN)

2.4 RNN／序列到序列模型

[34] Graves, Alex. 带有循环神经网络的生成序列（Generating sequences with recurrent neural networks.）(LSTM, 非常好的生成结果，展示了 RNN 的力量)

[35] Cho, Kyunghyun, et al. 使用 RNN 编码器-解码器学习词组表征用于统计机器翻译（Learning phrase representations using RNN encoder-decoder for statistical machine translation.） (第一个序列到序列论文)

[36] Sutskever, Ilya, Oriol Vinyals, and Quoc V. Le. 运用神经网路的序列到序列学习（Sequence to sequence learning with neural networks.」）(杰出的工作)

[37] Bahdanau, Dzmitry, KyungHyun Cho, and Yoshua Bengio. 通过共同学习来匹配和翻译神经机器翻译（Neural Machine Translation by Jointly Learning to Align and Translate.）

[38] Vinyals, Oriol, and Quoc Le. 一个神经对话模型（A neural conversational model.）(聊天机器人上的序列到序列)

2.5 神经图灵机

[39] Graves, Alex, Greg Wayne, and Ivo Danihelka. 神经图灵机器（Neural turing machines.）arXiv preprint arXiv:1410.5401 (2014). (未来计算机的基本原型）

[40] Zaremba, Wojciech, and Ilya Sutskever. 强化学习神经图灵机（Reinforcement learning neural Turing machines.）

[41] Weston, Jason, Sumit Chopra, and Antoine Bordes. 记忆网络（Memory networks.）

[42] Sukhbaatar, Sainbayar, Jason Weston, and Rob Fergus. 端到端记忆网络（End-to-end memory networks.）

[43] Vinyals, Oriol, Meire Fortunato, and Navdeep Jaitly. 指示器网络（Pointer networks.）

[44] Graves, Alex, et al. 使用带有动力外部内存的神经网络的混合计算（Hybrid computing using a neural network with dynamic external memory.）(里程碑，结合上述论文的思想)

2.6 深度强化学习

[45] Mnih, Volodymyr, et al. 使用深度强化学习玩 atari 游戏（Playing atari with deep reinforcement learning.） (第一篇以深度强化学习命名的论文)

[46] Mnih, Volodymyr, et al. 通过深度强化学习达到人类水准的控制（Human-level control through deep reinforcement learning.） (里程碑)

[47] Wang, Ziyu, Nando de Freitas, and Marc Lanctot. 用于深度强化学习的决斗网络架构（Dueling network architectures for deep reinforcement learning.） (ICLR 最佳论文，伟大的想法 )

[48] Mnih, Volodymyr, et al. 用于深度强化学习的异步方法（Asynchronous methods for deep reinforcement learning.） (当前最先进的方法)

[49] Lillicrap, Timothy P., et al. 运用深度强化学习进行持续控制（Continuous control with deep reinforcement learning.） (DDPG)

[50] Gu, Shixiang, et al. 带有模型加速的持续深层 Q-学习（Continuous Deep Q-Learning with Model-based Acceleration.）

[51] Schulman, John, et al. 信赖域策略优化（Trust region policy optimization.） (TRPO)

[52] Silver, David, et al. 使用深度神经网络和树搜索掌握围棋游戏（Mastering the game of Go with deep neural networks and tree search.） (阿尔法狗)

2.7 深度迁移学习／终身学习／尤其对于 RL

[53] Bengio, Yoshua. 表征无监督和迁移学习的深度学习（Deep Learning of Representations for Unsupervised and Transfer Learning.） (一个教程)

[54] Silver, Daniel L., Qiang Yang, and Lianghao Li. 终身机器学习系统：超越学习算法（Lifelong Machine Learning Systems: Beyond Learning Algorithms.） (一个关于终生学习的简要讨论)

[55] Hinton, Geoffrey, Oriol Vinyals, and Jeff Dean. 提取神经网络中的知识（Distilling the knowledge in a neural network.） (教父的工作)

[56] Rusu, Andrei A., et al. 策略提取（Policy distillation.） (RL 领域)

[57] Parisotto, Emilio, Jimmy Lei Ba, and Ruslan Salakhutdinov. 演员模仿：深度多任务和迁移强化学习（Actor-mimic: Deep multitask and transfer reinforcement learning.） (RL 领域)

[58] Rusu, Andrei A., et al. 渐进神经网络（Progressive neural networks.）(杰出的工作，一项全新的工作)

2.8 一次性深度学习

[59] Lake, Brenden M., Ruslan Salakhutdinov, and Joshua B. Tenenbaum. 通过概率程序归纳达到人类水准的概念学习（Human-level concept learning through probabilistic program induction.）(不是深度学习，但是值得阅读)

[60] Koch, Gregory, Richard Zemel, and Ruslan Salakhutdinov. 用于一次图像识别的孪生神经网络（Siamese Neural Networks for One-shot Image Recognition.）

[61] Santoro, Adam, et al. 用记忆增强神经网络进行一次性学习（One-shot Learning with Memory-Augmented Neural Networks ） (一个一次性学习的基本步骤)

[62] Vinyals, Oriol, et al. 用于一次性学习的匹配网络（Matching Networks for One Shot Learning.）

[63] Hariharan, Bharath, and Ross Girshick. 少量视觉物体识别（Low-shot visual object recognition.）(走向大数据的一步)

3 应用

3.1 NLP（自然语言处理）

[1] Antoine Bordes, et al. 开放文本语义分析的词和意义表征的联合学习（Joint Learning of Words and Meaning Representations for Open-Text Semantic Parsing.）

[2] Mikolov, et al. 词和短语及其组合性的分布式表征（Distributed representations of words and phrases and their compositionality.） (word2vec)

[3] Sutskever, et al. 运用神经网络的序列到序列学习（Sequence to sequence learning with neural networks.）

[4] Ankit Kumar, et al. 问我一切：动态记忆网络用于自然语言处理（Ask Me Anything: Dynamic Memory Networks for Natural Language Processing.）

[5] Yoon Kim, et al. 角色意识的神经语言模型（Character-Aware Neural Language Models.）

[6] Jason Weston, et al. 走向人工智能-完成问题回答：一组前提玩具任务（Towards AI-Complete Question Answering: A Set of Prerequisite Toy Tasks.） (bAbI 任务)

[7] Karl Moritz Hermann, et al. 教机器阅读和理解（Teaching Machines to Read and Comprehend.）(CNN/每日邮件完形风格问题)

[8] Alexis Conneau, et al. 非常深度卷曲网络用于自然语言处理（Very Deep Convolutional Networks for Natural Language Processing.） (在文本分类中当前最好的)

[9] Armand Joulin, et al. 诡计包用于有效文本分类（Bag of Tricks for Efficient Text Classification.）(比最好的差一点，但快很多)

3.2 目标检测

[1] Szegedy, Christian, Alexander Toshev, and Dumitru Erhan. 深度神经网路用于目标检测（Deep neural networks for object detection.）

[2] Girshick, Ross, et al. 富特征层级用于精确目标检测和语义分割（Rich feature hierarchies for accurate object detection and semantic segmentation.）(RCNN)

[3] He, Kaiming, et al. 深度卷曲网络的空间金字塔池用于视觉识别（Spatial pyramid pooling in deep convolutional networks for visual recognition.） (SPPNet)

[4] Girshick, Ross. 快速的循环卷曲神经网络（Fast r-cnn.）

[5] Ren, Shaoqing, et al. 更快的循环卷曲神经网络：通过区域建议网络趋向实时目标检测（Faster R-CNN: Towards real-time object detection with region proposal networks.）

[6] Redmon, Joseph, et al. 你只看到一次：统一实时的目标检测（You only look once: Unified, real-time object detection.） (YOLO, 杰出的工作，真的很实用)

[7] Liu, Wei, et al. SSD：一次性多盒探测器（SSD: Single Shot MultiBox Detector.）

3.3 视觉跟踪

[1] Wang, Naiyan, and Dit-Yan Yeung. 学习视觉跟踪用的一种深度压缩图象表示（Learning a deep compact image representation for visual tracking.） (第一篇使用深度学习进行视觉跟踪的论文，DLT 跟踪器)

[2] Wang, Naiyan, et al. 为稳定的视觉跟踪传输丰富特征层次（Transferring rich feature hierarchies for robust visual tracking.）(SO-DLT)

[3] Wang, Lijun, et al. 用全卷积网络进行视觉跟踪（Visual tracking with fully convolutional networks.） (FCNT)

[4] Held, David, Sebastian Thrun, and Silvio Savarese. 用深度回归网络以 100FPS 速度跟踪（Learning to Track at 100 FPS with Deep Regression Networks.） (GOTURN, 作为一个深度神经网络，其速度非常快，但是相较于非深度学习方法还是慢了很多)

[5] Bertinetto, Luca, et al. 对象跟踪的全卷积 Siamese 网络（Fully-Convolutional Siamese Networks for Object Tracking.） (SiameseFC, 实时对象追踪的最先进技术)

[6] Martin Danelljan, Andreas Robinson, Fahad Khan, Michael Felsberg. 超越相关滤波器：学习连续卷积算子的视觉追踪（Beyond Correlation Filters: Learning Continuous Convolution Operators for Visual Tracking.）(C-COT)

[7] Nam, Hyeonseob, Mooyeol Baek, and Bohyung Han. 在视觉跟踪的树结构中传递卷积神经网络与建模（Modeling and Propagating CNNs in a Tree Structure for Visual Tracking.）(VOT2016 Winner,TCNN)

3.4 图像说明

[1] Farhadi,Ali,etal. 每幅图都讲述了一个故事：从图像中生成句子（Every picture tells a story: Generating sentences from images.）

[2] Kulkarni, Girish, et al. 儿语：理解并生成图像的描述（talk: Understanding and generating image deions.）

[3] Vinyals, Oriol, et al. 展示与表达：一个神经图像字幕生成器（Show and tell: A neural image caption generator）

[4] Donahue, Jeff, et al. 视觉认知和描述的长期递归卷积网络（Long-term recurrent convolutional networks for visual recognition and deion）

[5] Karpathy, Andrej, and Li Fei-Fei. 产生图像描述的深层视觉语义对齐（Deep visual-semantic alignments for generating image deions）

[6] Karpathy, Andrej, Armand Joulin, and Fei Fei F. Li. 双向图像句映射的深片段嵌入（Deep fragment embeddings for bidirectional image sentence mapping）

[7] Fang, Hao, et al. 从字幕到视觉概念，从视觉概念到字幕（From captions to visual concepts and back）

[8] Chen, Xinlei, and C. Lawrence Zitnick. 图像字幕生成的递归视觉表征学习「Learning a recurrent visual representation for image caption generation

[9] Mao, Junhua, et al. 使用多模型递归神经网络（m-rnn）的深度字幕生成（Deep captioning with multimodal recurrent neural networks (m-rnn).）

[10] Xu, Kelvin, et al. 展示、参与与表达：视觉注意的神经图像字幕生成（Show, attend and tell: Neural image caption generation with visual attention.）

3.5 机器翻译

一些里程碑式的论文在 RNN 序列到序列的主题分类下被列举。

[1] Luong, Minh-Thang, et al. 神经机器翻译中生僻词问题的处理（Addressing the rare word problem in neural machine translation.）

[2] Sennrich, et al. 带有子词单元的生僻字神经机器翻译（Neural Machine Translation of Rare Words with Subword Units）

[3] Luong, Minh-Thang, Hieu Pham, and Christopher D. Manning. 基于注意力的神经机器翻译的有效途径（Effective approaches to attention-based neural machine translation.）

[4] Chung, et al. 一个机器翻译无显式分割的字符级解码器（A Character-Level Decoder without Explicit Segmentation for Neural Machine Translation）

[5] Lee, et al. 无显式分割的全字符级神经机器翻译（Fully Character-Level Neural Machine Translation without Explicit Segmentation）

[6] Wu, Schuster, Chen, Le, et al. 谷歌的神经机器翻译系统：弥合人与机器翻译的鸿沟（Google's Neural Machine Translation System: Bridging the Gap between Human and Machine Translation）

3.6 机器人

[1] Koutník, Jan, et al. 发展用于视觉强化学习的大规模神经网络（Evolving large-scale neural networks for vision-based reinforcement learning.）

[2] Levine, Sergey, et al. 深度视觉眼肌运动策略的端到端训练（End-to-end training of deep visuomotor policies.）

[3] Pinto, Lerrel, and Abhinav Gupta. 超大尺度自我监督：从 5 万次尝试和 700 机器人小时中学习抓取（Supersizing self-supervision: Learning to grasp from 50k tries and 700 robot hours.）

[4] Levine, Sergey, et al. 学习手眼协作用于机器人掌握深度学习和大数据搜集（Learning Hand-Eye Coordination for Robotic Grasping with Deep Learning and Large-Scale Data Collection.）

[5] Zhu, Yuke, et al. 使用深度强化学习视觉导航目标驱动的室内场景（Target-driven Visual Navigation in Indoor Scenes using Deep Reinforcement Learning.）

[6] Yahya, Ali, et al. 使用分布式异步引导策略搜索进行集体机器人增强学习（Collective Robot Reinforcement Learning with Distributed Asynchronous Guided Policy Search.）

[7] Gu, Shixiang, et al. 深度强化学习用于机器操控（Deep Reinforcement Learning for Robotic Manipulation.）

[8] A Rusu, M Vecerik, Thomas Rothörl, N Heess, R Pascanu, R Hadsell. 模拟实机机器人使用过程网从像素中学习（Sim-to-Real Robot Learning from Pixels with Progressive Nets.）

[9] Mirowski, Piotr, et al. 学习在复杂环境中导航（Learning to navigate in complex environments.）

3.7 艺术

[1] Mordvintsev, Alexander; Olah, Christopher; Tyka, Mike (2015). 初始主义：神经网络的更深层（Inceptionism: Going Deeper into Neural Networks）(谷歌 Deep Dream)

[2] Gatys, Leon A., Alexander S. Ecker, and Matthias Bethge. 一个艺术风格的神经算法（A neural algorithm of artistic style.） (杰出的工作，目前最成功的算法)

[3] Zhu, Jun-Yan, et al. 自然图像流形上的生成视觉操纵（Generative Visual Manipulation on the Natural Image Manifold.）

[4] Champandard, Alex J. Semantic Style Transfer and Turning Two-Bit Doodles into Fine Artworks. (神经涂鸦)

[5] Zhang, Richard, Phillip Isola, and Alexei A. Efros. 多彩的图像彩色化（Colorful Image Colorization.）

[6] Johnson, Justin, Alexandre Alahi, and Li Fei-Fei. 实时风格迁移和超分辨率的感知损失（Perceptual losses for real-time style transfer and super-resolution.）

[7] Vincent Dumoulin, Jonathon Shlens and Manjunath Kudlur. 一个艺术风格的学习表征（A learned representation for artistic style.）

[8] Gatys, Leon and Ecker, et al. 神经风格迁移中的控制感知因子（Controlling Perceptual Factors in Neural Style Transfer.） (控制空间定位、色彩信息和全空间尺度方面的风格迁移)

[9] Ulyanov, Dmitry and Lebedev, Vadim, et al. 纹理网络：纹理和风格化图像的前馈合成（Texture Networks: Feed-forward Synthesis of Textures and Stylized Images.） (纹理生成和风格迁移)

3.8 对象分割

[1] J. Long, E. Shelhamer, and T. Darrell, 用于语义分割的全卷积网络（Fully convolutional networks for semantic segmentation）

[2] L.-C. Chen, G. Papandreou, I. Kokkinos, K. Murphy, and A. L. Yuille. 具有深度卷积网络和全连接的条件随机场的语义图像分割（Semantic image segmentation with deep convolutional nets and fully connected crfs）

[3] Pinheiro, P.O., Collobert, R., Dollar, P. 学习如何分割候选对象（Learning to segment object candidates）

[4] Dai, J., He, K., Sun, J. 基于多任务网络级联的实例感知语义分割（Instance-aware semantic segmentation via multi-task network cascades）

[5] Dai, J., He, K., Sun, J. 实例敏感的全卷积网络（Instance-sensitive Fully Convolutional Networks）