Научно-исследовательский семинар "Нейроинформатика”

Бакалавриат 2021/2022

Статус: Курс по выбору (Программная инженерия)

Направление: 09.03.04. Программная инженерия

Кто читает: Департамент программной инженерии

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 1-й курс, 1-3 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для всех кампусов НИУ ВШЭ

Преподаватели: Харламов Александр Александрович

Язык: русский

Кредиты: 3

Контактные часы: 44

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Целью данного семинара является вовлечение студентов в научно-исследовательскую деятельность в предметной области «Нейроинформатика», которая (предметная область) наряду с генетикой и нанотехнологиями является в настоящее время наиболее актуальным направлением научных исследований. На семинаре студенты знакомятся с биологией мозга, информатикой сенсоров и эффекторов (в том числе с информатикой распознавания и синтеза речи), формированием семантических представлений – моделей мира человека (языковой и многомодальной), современными технологиями моделирования интеллектуальных функций человека. Все темы семинара предполагают самостоятельную разработку с привлечением дополнительной информации из доступных источников.

Цель освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Научно-исследовательский семинар «Нейроинфор-матика» являются овладение студентами основными концепциями естествознания в области обработки информации мозгом человека.
Целью семинара является изучение и обеспечение естественно-научных основ для последующих курсов, посвященных разработке современных искусственно-интеллектуальных методов и программ решения прикладных задач
Целью семинара является приобретение навыков исследовательской работы, предполагающей самостоятельное изучение специфических искусственно-интеллектуальных технологий, широко применяемых в различных областях современной науки и техники

Планируемые результаты обучения

Знать архитектуру и функции трех основных органов мозга, ответственных за обработку специфической информации.
Знать архитектуру и функциональность зрительного анализатора.
Знать архитектуру и функциональность слухового анализатора.
Знать существующие модели интеллектуальных функций человека, основанные на биологии мозга.
Знать физиологию нейрона и вытекающую из нее функциональность нейрона в процессе пространственно-временной фильтрации сигналов.
Знать функциональность и информатику колонки коры, ламели гиппокампа в обработке специфической информации.

Содержание учебной дисциплины

Биология мозга: анатомия коры большого мозга, гиппокамп, таламус.
Биология мозга: колонка коры, ламель гиппокампа.
Сенсорные системы: зрительный анализатор.
Сенсорные системы: слуховой анализатор.
Биология мозга: физиология нейрона.
Нейроподобные элементы с простран-ственной суммацией сигналов.
Нейроподобные элементы с временной суммацией сигналов.
Нейроинформатика: обработка информации в коре. Ассоциативная обработка в колонке коры.
Нейроинформатика: обработка информации в коре. Формирование словарей и синтаксических последовательностей.
Нейроинформатика: обработка информации в коре. Иерархия словарей как одномодальная модель мира. Многомодальная модель мира.
Нейроинформатика: обработка информации в гиппокампе. Модель ситуации. Семантическая сеть как модель ситуации.
Нейроинформатика: управление обработкой информации с участием таламуса. Фронтальная кора.
Кортикоморфная ассоциативная память. Микроэлектронная реализация.
Автоматический анализ изображений. Модель сетчатки. Сверточные сети.
Автоматический анализ изображений. Ассоциативная память.
Автоматический смысловой анализ текстов. Тематическое моделирование.
Формирование семантической сети текста.
Автоматическое сравнение текстов. Автоматическая классификация текстов.
Автоматическое реферирование текстов.
Автоматическое распознавание речи. Модель уха.
Автоматическое распознавание речи. Глубокая нейронная сеть.
Автоматическое распознавание речи. Модель языка.
Интегральный робот. Интеграция анализа-торных и эффекторных систем. Многомодльаная модель мира робота.
Информационная модель личности. Целенаправленное поведение.

Элементы контроля

Выступление с презентацией (ВП1)
Выступление с презентацией (ВП2)
Экзамен (Э)
Оценка за дисциплину выставляется в соответствии с формулой оценивания от всех пройденных элементов контроля.

Промежуточная аттестация

2021/2022 учебный год 3 модуль
0.4 * Экзамен (Э) + 0.3 * Выступление с презентацией (ВП1) + 0.3 * Выступление с презентацией (ВП2)

Список литературы

Авторы

Меликян Алиса Валерьевна
Харламов Александр Александрович

Программа дисциплины