m (Kluka premiestnil stránku Course:Neural networks na Course:Neural networks/sk: Jazyková prípona)
Line 2: Line 2:
 
     | code = 2-AIN-132
 
     | code = 2-AIN-132
 
     | title = Neurónové siete
 
     | title = Neurónové siete
 +
    | otherprograms = 2-IKV
 
}}
 
}}
 
__TOC__
 
__TOC__

Revision as of 23:07, 22 September 2017

Neurónové siete 2-AIN-132

Cieľom predmetu je oboznámiť so základnými konceptmi a metódami umelých neurónových sietí a ich použitím pri riešení rôznych úloh. Teoretické prednášky sú kombinované s praktickým modelovaním na cvičeniach v jazyku Matlab.


Rozvrh výučby

Druh výučby Deň Čas Miesto Vyučujúci
Prednáška utorok 11:30 F1-109 Igor Farkaš
Praktické cvičenie streda 18:10 I-H6 Tomáš Kuzma, Matúš Tuna


Sylabus

Dátum Názov prednášky Literatúra
21.2. Úvod do umelých neurónových sietí (NS, konekcionizmu): inšpirácia z neurobiológie, stručná história NS, základné koncepty. NS s logickými neurónmi. [U1/1][U2/1][U3]
28.2. Binárny/spojitý perceptrón: učenie s učiteľom, chybové funkcie, učiace pravidlá, klasifikácia vzorov, lineárne separovateľné problémy. Súvis s Bayesovským lineárnym klasifikátorom. [U2/3][U1/5][U3]
07.3. Lineárne NS: vektorové priestory, autoasociatívna pamäť (model General Inverse), ortogonálna projekcia, detektor novosti. Pamäť korelačnej matice (CMM model). [U1/4][U3]
14.3. Viacvrstvový perceptrón: algoritmus spätného šírenia chyby (BP), trénovacia a testovacia množina, generalizácia, validácia, selekcia modelu. [U1/5][U2/4][U3]
21.3. Hebbovské učenie bez učiteľa, extrakcia príznakov, analýza hlavných komponentov, aplikácie. [U2/8][U3]
28.3. Učenie so súťažením, samoorganizujúca sa mapa (SOM), klasterizácia, topografické zobrazenie, redukcia dimenzie. [U1/7][U2/9][U3]
04.4. NS s radiálnymi bázovými funkciami (RBF), funkčná aproximácia, trénovanie, RLS algoritmus, kernel. [U2/5-6][U3]
11.4. Hopfieldov model NS: deterministická dynamika, atraktory v stavovom priestore, autoasociatívna pamäť, náčrt stochastického modelu. [U1/8][U2/13][U3]
18.4. voľno - Veľká noc
25.4. Modelovanie sekvenčných dát: dopredné NS s časovým oneskorením, čiastočne a úplne rekurentné modely, (gradientové) algoritmy trénovania. [U1/6][U2/15][U3]
02.5. Organizácia stavového priestoru v RNN. Siete s echo stavmi (ESN), rekurentná SOM. [U1/6][U4][U3]
09.5. Stochastické rekurentné modely NS: Boltzmannov stroj, RBM model, hlboké architektúry NS, Deep Belief Network. [U5][U3]
16.5. Hlboké neurónové siete: koncept hlbokého učenia, aktivačné funkcie, konvolúcia, inicializácia modelu, (pred)trénovanie, aplikácie. [U5][U3]
23.5. Opakovanie, otázky a odpovede (v prípade záujmu).

Literatúra

  • Kvasnička V., Beňušková., Pospíchal J., Farkaš I., Tiňo P. a Kráľ A. (1997). Úvod do teórie neurónových sietí. Iris: Bratislava. [U1]
  • Haykin S. (2009). Neural Networks and Learning Machines (3rd ed.). Upper Saddle River, Pearson Education (k dispozícii na štúdium v knižnici FMFI, ale aj stiahnuteľné z webu). [U2]
  • Farkaš I. (2011). Neural networks. Knižničné a edičné centrum FMFI UK v Bratislave. Novšia verzia z roku 2016. [U3]
  • Jaeger H. (2007). Echo-state network. Scholarpedia, 2(9):2330. [U4]
  • Goodfellow I., Bengio Y., Courville A. (2016). Deep Learning. MIT Press. [U5]

Podmienky absolvovania a spôsob hodnotenia

  • Odovzdanie aspoň dvoch (z troch) úspešných projektov počas semestra (max. 3x7 = 21 bodov). Termíny na odovzdanie projektov budú včas uvedené na stránke. Projekty budú ponúkať aj bonusy (max. 2 body).
  • Študent môže byť požiadaný, aby prezentoval svoj funkčný kód na cvičení ako súčasť odovzdania projektu. Na cvičeniach sa budú robiť malé zadania, za ktoré tiež bude možné získať body (max. 8).
  • Absolvovanie záverečnej písomno-ústnej skúšky (3 otázky po max. 6 bodov). Na skúšku sa môže prihlasiť len ten, kto má oznámkované aspoň dva projekty s fungujúcim kódom. Skúška je povinná, písomno-ústna, študent musí na nej získať aspoň 6 bodov.
  • Prednášky sú dobrovoľné, za účasť možno získať pár bodov (max. 3).
  • Celkové hodnotenie: A (50-46), B (45-41), C (40-36), D (35-31), E (30-26), Fx (25-0).

Projekty počas semestra

  • Projekt, spolu so zdrojovým kódom, sa odovzdáva k stanoveného termínu. Za každý oneskorený kalendárny deň (max. 7 dní) odovzdania vzniká malus 1 bod (až do nuly). Úspešný projekt (fungujúci model) odovzdaný viac ako týždeň po termíne sa započítava bez bodov.
  • Pri projekte sa hodnotí najmä obsah, ale záleží aj na forme. Obsah projektu musí byť zrozumiteľný, aby čitateľ videl, čo ste robili a ako ste to robili, t.j. grafické výstupy musia byť kombinované so sprievodným textom. Za výraznejšie formálne a gramatické nedostatky môžu byť strhnuté body.
  • Model môže byť naprogramovaný v hocijakom jazyku (okrem Matlab-u), a projekt musí byť odovzdaný vo formáte PDF.
  • Pri zistení plagiátorstva študent(ka) získava automaticky nula bodov z projektu a nebude pripustený(-á) ku skúške.